[實用新型]高速工業縫紉機用單霍爾三相直流無刷電機

有效

• 申請號: 201520298078.6
• 申請日: 2015-05-08
• 公開（公告）號: CN204539018U
• 公開（公告）日: 2015-08-05
• 發明（設計）人: 賁禮進;浦振托;陳繼永
• 申請（專利權）人: 江蘇工程職業技術學院
• 主分類號: H02P6/08
• 分類號: H02P6/08;H02K29/08;H02K29/14
• 代理公司: 北京商專永信知識產權代理事務所(普通合伙) 11400
• 代理人: 高之波;鄔玥

技術領域

本實用新型涉及伺服控制系統，尤其涉及一種高速工業縫紉機用單霍爾三相直流無刷電機。

背景技術

目前國內的高速工業縫紉機的伺服控制多采用混合步進電機為主，均存在步進電機的失步問題，定位精度不理想，容易出現瑕疵產品；也有進口產品和合資企業生產的高速工業縫紉機，控制上既有速度控制又有位置控制，其控制策略一般采用空間矢量調制進行電機控制，其運算量大，必須使用DSP作為其主控芯片才能實現高速運算，從而造成成本過高。

現有技術中有采用單片機作為主控芯片，通過光電編碼盤與霍爾傳感器組合控制電機換相并進行機針定位，取代常規伺服系統中只采用光電編碼盤，并使用DSP作為主控芯片的常規控制方法，可以減少電機控制運算量，提高運算速度，降低系統成本；但是目前采用的是三個霍爾傳感器以及一個光電編碼器來決定電子換相器的導通次序和檢測電機的轉速，結構較為復雜，成本較高。

實用新型內容

本實用新型的目的提供高速工業縫紉機用單霍爾三相直流無刷電機，解決上述現有技術問題中一個或者多個。

本實用新型提出了一種高速工業縫紉機用單霍爾三相直流無刷電機，包括控制器、永磁轉子、設置于永磁轉子外周的定子、設置于定子的線圈、控制線圈通路的電子換相器、設置于定子的霍爾傳感器以及設置于永磁轉子的光電編碼盤，控制器電連接光電編碼盤、霍爾傳感器和電子換相器。

本實用新型提出的高速工業縫紉機用單霍爾三相直流無刷電機不僅克服了現有直流無刷電機作為伺服電機的系統中，控制縫紉機的運轉和檢測電機轉速功能分開的做法，而且克服了傳統采用的三個霍爾傳感器以及一個光電編碼器的伺服控制裝置組合，有效精簡了結構，降低了裝置成本。

在一些實施方式中，光電編碼盤為360線光電編碼盤。

附圖說明

圖1為本實用新型提供的一種實施方式的一種高速工業縫紉機用單霍爾三相直流無刷電機的原理示意圖。

圖2為本實用新型提供的一種實施方式的一種高速工業縫紉機用單霍爾三相直流無刷電機的結構示意圖。

圖3為本實用新型提供的一種實施方式的一種高速工業縫紉機用單霍爾三相直流無刷電機的控制方法流程圖。

具體實施方式

請參照圖1和圖2，一方面，本實用新型提供了一種高速工業縫紉機用單霍爾三相直流無刷電機，包括控制器、永磁轉子1、設置于永磁轉子1外周的定子、設置于定子2的線圈、控制線圈通路的電子換相器、設置于定子2的霍爾傳感器3以及設置于永磁轉子1的光電編碼盤，控制器電連接光電編碼盤、霍爾傳感器3，和電子換相器。

本實用新型提出的高速工業縫紉機用單霍爾三相直流無刷電機不僅克服了現有直流無刷電機作為伺服電機的系統中，控制縫紉機的運轉和檢測電機轉速功能分開的做法，而且克服了傳統采用的三個霍爾傳感器3以及一個光電編碼器的伺服控制裝置組合，有效精簡了結構，降低了裝置成本。

作為優選，光電編碼盤為360線光電編碼盤。其碼盤縫隙為360/周，縫紉機每旋轉一周，360線光電編碼盤輸出360個脈沖信號。

另一方面，如圖3所示，本實用新型提出了上述高速工業縫紉機用單霍爾三相直流無刷電機的控制方法，包括如下步驟：

A、霍爾傳感器3接受到永磁轉子1的位置信號時，電子換相器切換線至驅動永磁轉子1的工位；其中，霍爾傳感器3接受到永磁轉子1的位置信號時設定為霍爾傳感器3中霍爾電流最強時。

B、光電編碼盤接收到永磁轉子1旋轉120°時，電子換相器切換至繼續驅動永磁轉子1的工位；

C、光電編碼盤接收到永磁轉子1旋轉240°時，電子換相器切換至繼續驅動永磁轉子1的工位；

D、返回A。

進一步，還包括在步驟D后的步驟E、比對光電編碼盤接收到永磁轉子1旋轉360°時與步驟D中霍爾傳感器3再次接受到永磁轉子1位置信號時的差值，差值大于預設閥值時，控制器啟動報警模式。

預設閥值根據電機轉速設定，在高速工業縫紉機的領域中，一般設定為正負兩個脈沖。當再次檢測到霍爾傳感器3信號后，光電編碼盤接受信號大于362或小于358，均視為故障，啟動報警模式。