[發明專利]馬達控制系統及其方法

在審

• 申請號: 201611103836.X
• 申請日: 2016-12-05
• 公開（公告）號: CN106936343A
• 公開（公告）日: 2017-07-07
• 發明（設計）人: 林招慶;祝林;沈宗毅
• 申請（專利權）人: 升達科技股份有限公司
• 主分類號: H02P6/28
• 分類號: H02P6/28;H02P6/26
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司44202
• 代理人: 鄭裕涵

技術領域

本發明關于一種控制方法，特別的是一種能降低馬達運轉噪音的控制系統及其方法。

背景技術

一般來說，當驅動無刷直流馬達轉動時，必須偵測轉子的位置并通過換相開關的切換進行相位轉換；然而，在馬達驅動時容易因為切換過程造成電流的不穩定，引起馬達共振而導致產生擾人的噪音，進而影響使用上的舒適度。

為此，美國專利US7,009,351號專利便公開一種控制方法，讓馬達在換相時，停止輸出電流，利用慣性讓馬達轉過換相的臨界點。然而，在換相點產生一整段零電流的狀態，會造成單相馬達在換相點附近突然失去驅動能力，雖然可以用剩余慣性跨越過磁極換相區域，但潛在有馬達速度不穩的缺點，且需要有一組偵測預先換相的電路。

另外，還有一個美國專利US7,915,843號專利公開一種控制方法在于，讓馬達在換相時輸出較平滑的電流，相同的，這類的控制方法仍是著重在換相點的電流突波的調變，以避免電流突波所造成的運轉噪音，一樣需要有另一組偵測預先換相的電路。

以上兩種方式僅在解決換相時所產生的電流突波，并無法在運轉時提供更平順的輸出。因此，是否有一種方法可以在不采用上述急速關閉電流的方式下，能夠，進而在運轉全周期具有更平順的電流波形，來降低馬達運轉的噪音問題。

發明內容

有鑒于上述問題，本發明提出一種控制方法，特別的是一種能降低馬達運轉噪音的控制系統及其方法。

本發明提供一種馬達控制系統與方法，其通過運轉全周期脈沖寬度調變(Pulse-Width Modulation, PWM)驅動的方式，利用電感效應來輸出更平順更接近的正弦(Sinusoidal)電流波形，以降低馬達運轉的噪音。

根據本發明所揭露的一實施例，一種馬達控制系統包括一感測模塊、一控制模塊與一脈沖調變訊號模塊。感測模塊用以偵測一馬達的一轉子的一周期資訊，并輸出一感測訊號。控制模塊連結感測模塊，通過感測訊號接收轉子的周期資訊，并包括一預設規則。控制模塊控制PWM模塊(亦即設定duty cycle)，讓PWM輸出對應duty cycle的PWM訊號來驅動馬達。

根據本發明所揭露的另一實施例，一種馬達控制方法包括：偵測一馬達的一轉子的位置訊號，用以取得所述轉子的一運轉周期；將所述運轉周期切分為多個時序區段(timing segment)；計算所述轉子在所述運轉周期的一個或多個轉速變化量；根據一預設規則，在各所述時序區段設定一脈沖調變訊號(PWM)的占空比(duty cycle)；及以所述脈沖調變訊號驅動所述馬達。

因此，根據上述所揭露的內容，本發明馬達控制系統與方法，通過根據一預設規則與所述轉速變化量，對應各所述時序區段以不同的脈沖調變寬度驅動馬達，通過電感效應可以讓馬達輸出更平順更接近的正弦(Sinusoidal)電流波形，進而有效的降低馬達運作的噪音。

附圖說明

圖1為本發明一實施例的馬達控制系統的示意圖。

圖2為根據圖1各訊號相對電流的波形示意圖。

圖3為本發明一實施例的馬達控制方法的流程圖。

主要組件符號說明：

10 感測模塊

12 控制模塊

14 脈沖調變訊號模塊

16 馬達

V_s 感測訊號

V_drive驅動訊號

I_coil 線圈電流

I_ideal理想電流波形

V_s1第一感測正弦波

V_s2第二感測正弦波

I 第一區段

II第二區段

III 第三區段

IV第四區段。

具體實施方式

以下結合附圖來詳細說明本發明的具體實施方式。相同的符號代表具有相同或類似功能的構件或裝置。連結、連接或電性連結表示直接或間接電性連接。