[發(fā)明專利]雙相無(wú)刷直流電機(jī)的無(wú)傳感器控制

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200680005455.6
• 申請(qǐng)日: 2006-01-17
• 公開（公告）號(hào): CN101124719A
• 公開（公告）日: 2008-02-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: J·L·拉森
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 愛特梅爾股份有限公司
• 主分類號(hào): H02P7/06
• 分類號(hào): H02P7/06;F04B49/06;H02P7/00;F04B49/00;H02P7/29
• 代理公司: 上海專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司
• 代理人: 陳煒

1.一種特別配置用于控制雙相無(wú)刷直流電機(jī)的集成電路，所述雙相無(wú)刷直流電機(jī)具有帶有永磁極的轉(zhuǎn)子和帶有兩組與驅(qū)動(dòng)電路相耦合的定子線圈的定子，所述驅(qū)動(dòng)電路以切換定子線圈組的方式交替勵(lì)磁相應(yīng)定子線圈組，所述集成電路包括：

EMF電路，耦合成接收和采樣電動(dòng)勢(shì)(EMF)信號(hào)，該EMF信號(hào)對(duì)應(yīng)于任一定子線圈組在任何給定采樣時(shí)間上沒有被勵(lì)磁時(shí)響應(yīng)轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的EMF電壓；以及，

換向控制電路，響應(yīng)所采樣到的EMF信號(hào)以向所述驅(qū)動(dòng)電路提供切換控制信號(hào)，使得換向時(shí)間根據(jù)未勵(lì)磁定子線圈上的EMF電壓來(lái)確定。

2.如權(quán)利要求1所述的集成電路，其特征在于，所述EMF電路包括耦合到兩組定子線圈兩端的電阻網(wǎng)絡(luò)以便于接收來(lái)自電阻網(wǎng)絡(luò)的EMF信號(hào)的模數(shù)轉(zhuǎn)換電路，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換電路被配置成采樣所接收到的EMF信號(hào)并向所述換向控制電路提供EMF信號(hào)的數(shù)字測(cè)量值。

3.如權(quán)利要求1所述的集成電路，其特征在于，所述換向控制電路通過所述采樣EMF信號(hào)與閾值的比較來(lái)確定換向時(shí)間。

4.如權(quán)利要求3所述的集成電路，其特征在于，所述閾值取決于所需的目標(biāo)電機(jī)速度，該速度相關(guān)閾值由所述換向控制電路從查找表中獲取。

5.如權(quán)利要求1所述的集成電路，其特征在于，還包括：

脈寬調(diào)制(PWM)電路，它形成所述換向控制電路的一部分，所述PWM電路響應(yīng)指定所需目標(biāo)電機(jī)速度的外部電機(jī)速度基準(zhǔn)信號(hào)，所述PWM電路被配置成將PWM信號(hào)疊加于提供給所述驅(qū)動(dòng)電路的切換控制信號(hào)上，并且PWM占空比周期對(duì)應(yīng)于所需目標(biāo)電機(jī)速度。

6.如權(quán)利要求5所述的集成電路，其特征在于，所述PWM電路包括加減計(jì)數(shù)器定時(shí)電路和比較電路，用于將定時(shí)器電路的計(jì)數(shù)值與對(duì)應(yīng)于所需目標(biāo)電機(jī)速度的比較值作比較，計(jì)數(shù)值與比較值的每次匹配都觸發(fā)基于切換控制信號(hào)的PWM轉(zhuǎn)變。

7.一種電機(jī)控制系統(tǒng)，包括：

雙相無(wú)刷直流電機(jī)，具有帶有永磁極的轉(zhuǎn)子和帶有兩組定子線圈的定子，所述定子線圈被配置成交替地磁力驅(qū)動(dòng)所述轉(zhuǎn)子；

驅(qū)動(dòng)電路，以切換方式耦合于所述定子線圈組，使得在持續(xù)換向時(shí)間間隔內(nèi)所述定子線圈組的交替選擇之一耦合于電機(jī)電源電壓并被其激勵(lì)，其它未連接的定子線圈組構(gòu)成無(wú)源線圈，響應(yīng)轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)而在所述無(wú)源線圈上產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)(EMF)電壓；以及，

微控制器，耦合成接收和測(cè)量無(wú)源線圈上的EMF電壓，并確定其換向時(shí)間間隔，所述微控制器還耦合于所述驅(qū)動(dòng)電路以控制通電定子線圈組的選擇切換。

8.如權(quán)利要求7所述的電機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述微控制器包括模數(shù)轉(zhuǎn)換電路，以將所接收到的任何模擬EMF電壓轉(zhuǎn)換成數(shù)字形式。

9.如權(quán)利要求7所述的電機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述微控制器通過測(cè)量到的EMF電壓和閾值電壓的比較來(lái)確定換向時(shí)間間隔。

10.如權(quán)利要求9所述的電機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述閾值電壓取決于所需目標(biāo)電機(jī)速度。

11.如權(quán)利要求7所述的電機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述微控制器還耦合成接收指定所需目標(biāo)電機(jī)速度的外部電機(jī)速度基準(zhǔn)信號(hào)，所述微控制器使用所述外部電機(jī)速度基準(zhǔn)信號(hào)來(lái)控制所述驅(qū)動(dòng)電路的切換。

12.如權(quán)利要求11所述的電機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述微控制器提供所述驅(qū)動(dòng)電路對(duì)切換的脈寬調(diào)制(PWM)控制，所述PWM切換控制的占空比周期對(duì)應(yīng)于所需目標(biāo)電機(jī)速度。

13.如權(quán)利要求12所述的電機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述微控制器包括加減計(jì)數(shù)定時(shí)器電路，所述外部電機(jī)速度基準(zhǔn)信號(hào)提供用于與所述定時(shí)器電路的計(jì)數(shù)作比較的基準(zhǔn)值，所述基準(zhǔn)值與計(jì)數(shù)值的每次匹配都觸發(fā)所述PWM切換控制的脈沖轉(zhuǎn)變。

14.如權(quán)利要求13所述的電機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述定時(shí)器產(chǎn)生的零計(jì)數(shù)產(chǎn)生溢流中斷狀態(tài)，所述溢流中斷狀態(tài)觸發(fā)所述微控制器對(duì)所述EMF電壓的采樣。

15.如權(quán)利要求7所述的電機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述微控制器還耦合于查找表存儲(chǔ)器。

16.如權(quán)利要求15所述的電機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述查找表存儲(chǔ)器存儲(chǔ)速度相關(guān)閾值，用于與測(cè)量到的EMF電壓作比較。