[發明專利]一種無編碼器的無刷電機控制方法及系統

在審

• 申請號: 201611067169.4
• 申請日: 2016-11-28
• 公開（公告）號: CN108123645A
• 公開（公告）日: 2018-06-05
• 發明（設計）人: 徐方;李穎;宋吉來;楊奇峰;劉世昌;張彥超;姜鐵程
• 申請（專利權）人: 沈陽新松機器人自動化股份有限公司
• 主分類號: H02P6/08
• 分類號: H02P6/08
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 許宗富

本發明公開了一種無編碼器的無刷電機控制方法和系統。本發明的無編碼器的無刷電機控制方法包括以下步驟：測量霍爾傳感器的輸出電平變化和電機三相反電勢變化并獲取電機反電勢與霍爾傳感器輸出信號變化圖；根據反電勢與霍爾傳感器輸出信號變化圖獲取霍爾扇區與PWM導通順序變化表；根據所述電機旋轉時的霍爾扇區與PWM導通順序表控制無編碼器電機的閉環運行。本發明還公開了一種無編碼器的無刷電機控制系統。

技術領域

本發明涉及電機控制領域，特別涉及一種無編碼器的無刷電機控制方法和系統。

背景技術

在機器人控制領域、數控機床、生產自動化等領域，為了實現電機的精確控制，編碼器起著重要作用。但有時候，為了降低成本，電機體積較小，不適合安裝編碼器，通常需要實現沒有編碼器的電機控制。對于沒有編碼器的電機，無法實現傳統的閉環控制。

發明內容

本發明的目的旨在至少解決上述的技術缺陷之一。

為此，本發明的第一個目的在于提出一種無編碼器的無刷電機控制方法。

所述無編碼器的無刷電機控制方法包括以下步驟：測量霍爾傳感器的輸出電平變化和電機三相反電勢變化并獲取電機反電勢與霍爾傳感器輸出信號變化圖；根據反電勢與霍爾傳感器輸出信號變化圖獲取霍爾扇區與PWM導通順序變化表；根據所述電機旋轉時的霍爾扇區與PWM導通順序表控制無編碼器電機的閉環運行。

在一些實施例中，所述測量霍爾傳感器的輸出電平變化和電機三相反電勢變化并獲取電機反電勢與霍爾傳感器輸出信號變化圖包括：將電機順時針旋轉一周，測量霍爾傳感器的輸出電平變化和電機三相反電勢變化，獲取電機順時針旋轉時反電勢與霍爾傳感器輸出信號變化圖；以及將電機逆時針旋轉一周，測量霍爾傳感器的輸出電平變化和電機三相反電勢變化，獲取電機逆時針旋轉時反電勢與霍爾傳感器輸出信號變化圖。

在一些實施例中，所述根據反電勢與霍爾傳感器輸出信號變化圖獲取霍爾扇區與PWM導通順序變化表包括：根據電機順時針旋轉時反電勢與霍爾傳感器輸出信號變化圖，計算出電機順時針旋轉一周，每個霍爾區域內的逆變器導通情況，獲取電機順時針旋轉時霍爾扇區與PWM導通順序變化表；以及根據電機逆時針旋轉時反電勢與霍爾傳感器輸出信號變化圖，計算出電機逆時針旋轉一周每個霍爾區域內的逆變器導通情況，獲取電機逆時針旋轉時霍爾扇區與PWM導通順序變化表。

在一些實施例中，所述霍爾傳感器的數量為三個。

本發明的第二個目的在于提出一種無編碼器的無刷電機控制系統。所述無編碼器的無刷電機控制系統，包括：電機，霍爾傳感器，以及DSP處理器；所述霍爾傳感器根據電機轉子的旋轉，計算得到電機的位置信息和速度信息，傳送給DSP；所述DSP處理器測量霍爾傳感器的輸出電平變化和電機三相反電勢變化并獲取電機反電勢與霍爾傳感器輸出信號變化圖；所述DSP處理器根據反電勢與霍爾傳感器輸出信號變化圖獲取霍爾扇區與PWM導通順序變化表；所述DSP處理器根據所述電機旋轉時的霍爾扇區與PWM導通順序表控制無編碼器電機的閉環運行。

在一些實施例中，所述霍爾傳感器的輸出電平變化和電機三相反電勢變化并獲取電機反電勢與霍爾傳感器輸出信號變化圖包括：電機順時針旋轉時反電勢與霍爾傳感器輸出信號變化圖；以及電機逆時針旋轉時反電勢與霍爾傳感器輸出信號變化圖。

在一些實施例中，所述霍爾扇區與PWM導通順序變化表包括：電機順時針旋轉時霍爾扇區與PWM導通順序變化表；以及電機逆時針旋轉時霍爾扇區與PWM導通順序變化表。

在一些實施例中，所述霍爾傳感器的數量為三個。

根據本發明提出的無編碼器的無刷電機控制方法和系統，可以在控制無編碼電機的運行，能夠提供較大電磁轉矩，較小的開關損耗，無需編碼器，節約成本。

本發明附加的方面和優點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發明的實踐了解到。