[發明專利]一種無位置傳感器無刷直流電機的電流閉環啟動方法

有效

• 申請號: 201611140677.0
• 申請日: 2016-12-12
• 公開（公告）號: CN106712628B
• 公開（公告）日: 2019-02-19
• 發明（設計）人: 付成偉;張宇峰;郝建林
• 申請（專利權）人: 山東航天電子技術研究所
• 主分類號: H02P21/22
• 分類號: H02P21/22;H02P21/00
• 代理公司: 北京理工大學專利中心 11120
• 代理人: 李微微;仇蕾安

1.一種無刷直流電機的電流閉環啟動方法，所述無刷直流電機的三相電源信號分別對應AX、BY和CZ三相定子繞組，其特征在于，啟動方法包括如下步驟：

步驟1、轉子位置預定位，具體包括如下步驟：

S11、針對直流電機的三相定子繞組AX、BY和CZ，將三個繞組進行兩兩串聯組合，得到3種組合方式，將三相定子繞組的X、Y、Z與電機中點n連接在一起；將三種組合分別施加一個電壓V矢量脈沖，電機母線采集得到3個矢量電流；然后將三種組合再分別施加反向電壓矢量脈沖，電機母線采集又得到3個矢量電流；

S12、設定電流比較的參考閾值為ΔI＝0.2×I_Max,其中，I_Max表示S11中得到的六個矢量電流I₁～I₆中的最大值；然后使用虛線L1～L6將轉子轉動的360度電角度均分成6個角度區域，其中，線段L1L2，為繞組AX、BY的角平分線，線段L3L4為繞組BY、CZ的角平分線，線段L5L6為繞組CZ、AX的角平分線；

S13、向繞組AX和BY的串聯組合注入電壓矢量V_AB，向繞組BY和AX的串聯組合注入電壓矢量V_BA，采集母線電流分別為I₂和I₅，然后判斷：如果I₂>I₅且|I₂-I₅|>ΔI，則轉子的N極在線段L1L2的左側，否則轉子在線段L1L2的右側，由此將轉子定位在了180°的電角度區域中；

S14、向繞組CZ和BY的串聯組合中注入電壓矢量V_CB，向繞組AX和CZ的串聯組合注入電壓矢量V_AC，然后采集得到母線電流I₃與I₁，按照表1判斷轉子位置；

表1

根據以上預定位方式把無刷直流電機的轉子位置預定位在60°范圍內；

步驟2、轉子位置精確定位，具體為：

根據步驟1中S14的轉子位置判斷結果，先確定N極所在電角度區域，然后確定該角度區域之外離該角度區域最近的兩個繞組，對該兩個繞組通電流，最終使得轉子N極向靠近其所在角度區域中的線圈靠近；其中，對所述兩個繞組通電流后，確認該兩個繞組作為所述S11中確定的3種串聯組合方式的哪一種組合方式，然后對另外2種組合分別進行通電，并得到兩個電流矢量，判斷該兩個電流矢量之差是否小于或等于所述參考閾值ΔI，如果是，結束精定位，執行步驟3；如果否，以此類推，繼續給兩個最近繞組通電，直到所述電流差小于或等于參考閾值ΔI；

步驟3、啟動電機。

2.如權利要求1所述的一種無刷直流電機的電流閉環啟動方法，其特征在于，所述S11中，電壓V矢量脈沖的加載時間為電機繞組時間常數。

3.如權利要求1所述的一種無刷直流電機的電流閉環啟動方法，其特征在于，所述S13和S14中注入電壓矢量的通電時間為20us～30us。

4.如權利要求1所述的一種無刷直流電機的電流閉環啟動方法，其特征在于，所述步驟2中，對所述兩個最近繞組通電的時間大于等效電路時間常數的2-3倍。