[發(fā)明專利]大功率高速直流無刷電動機控制器的驅(qū)動方法

有效

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• 申請日: 2011-07-26
• 公開（公告）號: CN102270962A
• 公開（公告）日: 2011-12-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 高立新;鮑健;熊魯源;李春英;張鑠;岳丹;汪陽
• 申請（專利權(quán)）人: 合肥科瑞電子有限責(zé)任公司
• 主分類號: H02P21/05
• 分類號: H02P21/05
• 代理公司: 安徽合肥華信知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 34112
• 代理人: 方崢

技術(shù)領(lǐng)域

????本發(fā)明涉及直流無刷電動機控制器領(lǐng)域，具體涉及一種大功率高速直流無刷電動機控制器的驅(qū)動方法。

背景技術(shù)

直流無刷電機驅(qū)動有兩種方案，方波驅(qū)動方案（120°變頻）與正弦波驅(qū)動方案（180°變頻）。方波驅(qū)動方案：電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)簡單，控制策略容易實現(xiàn)。但方波驅(qū)動的電機力矩波動大，低速運行時平穩(wěn)性差，振動與噪音也大，高速運行時諧波損耗等雜散損耗大導(dǎo)致效率降低。正弦波驅(qū)動方案：電機低速運行平穩(wěn)性好噪音低，高速運行時雜散損耗小，效率高。但正弦波驅(qū)動方案的控制軟件比較復(fù)雜。?

對于大功率電機驅(qū)動器來說，效率是非常重要的指標(biāo)，噪音與振動也不可小視，所以一般選用正弦波驅(qū)動方案。正弦波驅(qū)動有幾種方法，如正弦波脈寬調(diào)制（SPWM）法，空間矢量脈寬調(diào)制（SVPWM）法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種大功率高速直流無刷電動機控制器的驅(qū)動方法，采用滿足“最佳換流順序”的改進型空間矢量脈寬調(diào)制（SVPWM）法。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種大功率高速直流無刷電動機控制器的驅(qū)動方法，其特征在于：其具體包括以下步驟：

（1）、采用脈沖寬度調(diào)制法驅(qū)動電機，在脈沖寬度調(diào)制的間隙里，采用霍爾傳感器采樣得到電機轉(zhuǎn)子的位置信息，并采用多次采樣的方法來降低由于干擾帶來的影響；

（2）、利用軟件模擬出一個旋轉(zhuǎn)模型，并利用霍爾傳感器得到的周期性信息計算出所述旋轉(zhuǎn)模型的轉(zhuǎn)速，同時利用霍爾傳感器得到的分離位置信息對旋轉(zhuǎn)模型進行相位同步，所述的旋轉(zhuǎn)模型即可模擬出電機的連續(xù)位置信息；

（3）、由于電機在實際的運轉(zhuǎn)過程中是有慣性的，電機在高速運轉(zhuǎn)時霍爾傳感器輸出的分離位置信息間隔不到1毫秒，電機轉(zhuǎn)速在這么短時間內(nèi)不可能有很大變化，此時利用軟件對檢測到的霍爾傳感器位置信息進行規(guī)律性檢查并對轉(zhuǎn)速變化率進行檢查，如果檢查發(fā)現(xiàn)霍爾傳感器的位置信息超出設(shè)定的范圍，則忽略此次檢測結(jié)果，從而使得所述的旋轉(zhuǎn)模型也具有了類似電機的機械“慣性”性質(zhì)，即所述的旋轉(zhuǎn)模型具有相當(dāng)?shù)姆€(wěn)定性。

本發(fā)明的有益效果：

本發(fā)明具有開關(guān)損耗小、電磁輻射低、效率高、母線電壓利用率高等優(yōu)點，且旋轉(zhuǎn)模型具有相當(dāng)?shù)姆€(wěn)定性，從而完美實現(xiàn)正弦波驅(qū)動，使得電機運行平穩(wěn)性好、噪音低，且雜散損耗小、效率高。

附圖說明

????圖1為本發(fā)明的程序流程圖。

具體實施方式

參見圖1，一種大功率高速直流無刷電動機控制器的驅(qū)動方法，具體包括以下步驟：

（1）、采用脈沖寬度調(diào)制法驅(qū)動電機，在脈沖寬度調(diào)制的間隙里，采用霍爾傳感器采樣得到電機轉(zhuǎn)子的位置信息，并采用多次采樣的方法來降低由于干擾帶來的影響；

（2）、利用軟件模擬出一個旋轉(zhuǎn)模型，并利用霍爾傳感器得到的周期性信息計算出旋轉(zhuǎn)模型的轉(zhuǎn)速，同時利用霍爾傳感器得到的分離位置信息對旋轉(zhuǎn)模型進行相位同步，旋轉(zhuǎn)模型即可模擬出電機的連續(xù)位置信息，以便對正弦波驅(qū)動信號進行正確的同步；

（3）、由于電機在實際的運轉(zhuǎn)過程中是有慣性的，電機在高速運轉(zhuǎn)時霍爾傳感器輸出的分離位置信息間隔不到1毫秒，電機轉(zhuǎn)速在這么短時間內(nèi)不可能有很大變化，此時利用軟件對檢測到的霍爾傳感器位置信息進行規(guī)律性檢查并對轉(zhuǎn)速變化率進行檢查，如果檢查發(fā)現(xiàn)霍爾傳感器的位置信息超出設(shè)定的范圍，則忽略此次檢測結(jié)果，大大提高了檢測的正確率，從而使得旋轉(zhuǎn)模型也具有了類似電機的機械“慣性”性質(zhì)，即旋轉(zhuǎn)模型具有相當(dāng)?shù)姆€(wěn)定性，即使由于干擾丟失了幾個霍爾傳感器的位置信息也沒有太大影響。

關(guān)于電機轉(zhuǎn)速相位補償問題，本發(fā)明可進行不同電機轉(zhuǎn)速下的相位調(diào)整試驗，實驗結(jié)果：從低速到高速時最佳相位角逐漸超前20°左右，按照實驗結(jié)果本發(fā)明進行了相位轉(zhuǎn)速補償。