[實(shí)用新型]電機(jī)轉(zhuǎn)子位置信號(hào)的自適應(yīng)處理裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201420360896.X
• 申請(qǐng)日: 2014-06-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN203933473U
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-11-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 高峰;張衛(wèi)新
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 英特格靈芯片（天津）有限公司
• 主分類號(hào): H02P6/16
• 分類號(hào): H02P6/16
• 代理公司: 北京億騰知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 11309
• 代理人: 陳霽

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及工業(yè)自動(dòng)化控制領(lǐng)域，尤其涉及一種電機(jī)轉(zhuǎn)子位置信號(hào)的自適應(yīng)處理裝置。

背景技術(shù)

直流無(wú)刷電機(jī)以其高效率、噪聲低等優(yōu)點(diǎn)被廣泛用于工業(yè)及家用電器的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。直流無(wú)刷電機(jī)的控制需要獲取電機(jī)轉(zhuǎn)子位置信號(hào)。常用的位置信號(hào)獲取方法是通過(guò)使用光電碼盤、旋轉(zhuǎn)變壓器、線性或開(kāi)關(guān)型霍爾傳感器得到。例如基于霍爾傳感器的直流無(wú)刷電機(jī)控制方案中，一般會(huì)配置三個(gè)霍爾傳感器，通過(guò)合理設(shè)置三個(gè)霍爾傳感器的物理安裝位置，三個(gè)霍爾輸出的位置編碼信號(hào)可以將電機(jī)的一個(gè)電周期(對(duì)應(yīng)360度電角度)劃分為六個(gè)區(qū)域，六個(gè)區(qū)域按60度電角度等間隔分布。方波驅(qū)動(dòng)直流無(wú)刷電機(jī)直接使用三個(gè)霍爾輸出的位置編碼信號(hào)控制逆變器輸出控制電壓給定子線圈，控制電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)。

工業(yè)及家庭用電器對(duì)電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的可靠性要求非常高，在實(shí)際使用中，由于高速運(yùn)行的電機(jī)內(nèi)部電磁干擾嚴(yán)重，以及位置傳感器或其他電路器件由于老化造成性能下降甚至失效，這些都可能造成控制系統(tǒng)接收到的位置信號(hào)上存在不同程度的噪聲干擾，嚴(yán)重影響位置信號(hào)的信號(hào)質(zhì)量。一旦控制器接收的位置信號(hào)的噪聲超出了電機(jī)控制系統(tǒng)的可接受范圍，電機(jī)控制系統(tǒng)就有可能會(huì)作出錯(cuò)誤的轉(zhuǎn)子位置判斷并隨之產(chǎn)生錯(cuò)誤的控制輸出，導(dǎo)致電機(jī)出現(xiàn)轉(zhuǎn)矩波動(dòng)劇烈、相電流增大、電機(jī)發(fā)熱嚴(yán)重等一系列故障現(xiàn)象。現(xiàn)有控制系統(tǒng)使用預(yù)先設(shè)定參數(shù)的位置信號(hào)處理，運(yùn)行中不能改變參數(shù)，結(jié)果是當(dāng)運(yùn)行中位置信號(hào)質(zhì)量變化時(shí)無(wú)法應(yīng)對(duì)。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種電機(jī)轉(zhuǎn)子位置信號(hào)的自適應(yīng)處理裝置，能夠在電機(jī)的一路或多路位置信號(hào)受到噪聲干擾的情況下，保證電機(jī)可靠工作。

第一方面，本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種電機(jī)轉(zhuǎn)子位置信號(hào)的自適應(yīng)處理裝置，包括：位置信號(hào)質(zhì)量監(jiān)測(cè)電路和位置信號(hào)濾波電路；

所述位置信號(hào)質(zhì)量監(jiān)測(cè)電路接收電機(jī)轉(zhuǎn)子位置信號(hào)并進(jìn)行分析，得到電機(jī)轉(zhuǎn)子位置信號(hào)的噪聲強(qiáng)度和噪聲分布信息，并根據(jù)一個(gè)或多個(gè)測(cè)量周期內(nèi)的電機(jī)轉(zhuǎn)子位置信號(hào)、電機(jī)轉(zhuǎn)子位置信號(hào)的噪聲強(qiáng)度和噪聲分布信息確定所述電機(jī)轉(zhuǎn)子位置信號(hào)的信號(hào)質(zhì)量；

所述位置信號(hào)濾波電路根據(jù)所述電機(jī)轉(zhuǎn)子位置信號(hào)的信號(hào)質(zhì)量對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)子位置信號(hào)進(jìn)行相應(yīng)的濾波處理。

優(yōu)選的，所述位置信號(hào)質(zhì)量監(jiān)測(cè)電路包括：

測(cè)量單元，用于在測(cè)量周期內(nèi)，獲取電機(jī)轉(zhuǎn)子位置信號(hào)；

分析單元，用于對(duì)所述電機(jī)轉(zhuǎn)子位置信號(hào)進(jìn)行分析，得到電機(jī)轉(zhuǎn)子位置信號(hào)的噪聲強(qiáng)度和噪聲分布信息；

確定單元，用于根據(jù)一個(gè)或多個(gè)測(cè)量周期內(nèi)的電機(jī)轉(zhuǎn)子位置信號(hào)、電機(jī)轉(zhuǎn)子位置信號(hào)的噪聲強(qiáng)度和噪聲分布信息確定所述電機(jī)轉(zhuǎn)子位置信號(hào)的信號(hào)質(zhì)量。

優(yōu)選的，所述位置信號(hào)濾波電路包括：

處理單元，用于根據(jù)所述信號(hào)質(zhì)量對(duì)所述電機(jī)轉(zhuǎn)子位置信號(hào)進(jìn)行相應(yīng)的濾波處理；

執(zhí)行單元，用于根據(jù)所述濾波處理后的電機(jī)轉(zhuǎn)子位置信號(hào)對(duì)電機(jī)的運(yùn)行進(jìn)行控制。

進(jìn)一步優(yōu)選的，所述電機(jī)轉(zhuǎn)子位置信號(hào)具體包括多個(gè)位置編碼信號(hào)；所述確定單元具體用于：

根據(jù)連續(xù)三個(gè)測(cè)量周期的所述位置編碼信號(hào)確定所述第二個(gè)測(cè)量周期內(nèi)是否存在位置編碼信號(hào)的有效跳變沿；

如果所述第二個(gè)測(cè)量周期內(nèi)存在位置編碼信號(hào)的有效跳變沿，則所述第二個(gè)測(cè)量周期內(nèi)的電機(jī)轉(zhuǎn)子位置信號(hào)、電機(jī)轉(zhuǎn)子位置信號(hào)的噪聲強(qiáng)度和噪聲分布信息不參與確定所述電機(jī)轉(zhuǎn)子位置信號(hào)的信號(hào)質(zhì)量。

進(jìn)一步優(yōu)選的，所述位置信號(hào)質(zhì)量監(jiān)測(cè)電路還包括：

測(cè)量周期確定單元，用于根據(jù)預(yù)設(shè)參數(shù)確定所述測(cè)量周期；或者根據(jù)所述電機(jī)的運(yùn)行參數(shù)確定所述測(cè)量周期。

本實(shí)用新型實(shí)施例的電機(jī)轉(zhuǎn)子位置信號(hào)的自適應(yīng)處理裝置，通過(guò)對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)子位置信號(hào)的信號(hào)質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)控，并根據(jù)信號(hào)質(zhì)量為電機(jī)轉(zhuǎn)子位置信號(hào)動(dòng)態(tài)選取相應(yīng)的濾波處理方式，從而為電機(jī)控制器提供更可靠的電機(jī)轉(zhuǎn)子位置信號(hào)，提高系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性，有效的抑制或消除因噪聲等問(wèn)題造成的錯(cuò)誤的轉(zhuǎn)子位置判斷而引起的電機(jī)故障。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種電機(jī)轉(zhuǎn)子位置信號(hào)自適應(yīng)處理裝置的示意圖；

圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的處理單元的具體實(shí)現(xiàn)電路圖；

圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的霍爾位置信號(hào)的信號(hào)質(zhì)量確定方法示意圖；