[發明專利]一種無刷直流電機的控制裝置、系統和方法

有效

• 申請號: 201710103802.9
• 申請日: 2017-02-24
• 公開（公告）號: CN106788062B
• 公開（公告）日: 2023-08-18
• 發明（設計）人: 林建輝;張衛新;許衛征
• 申請（專利權）人: 上海晶豐明源半導體股份有限公司
• 主分類號: H02P21/14
• 分類號: H02P21/14;H02P21/22
• 代理公司: 深圳紫藤知識產權代理有限公司 44570
• 代理人: 徐世俊

1.一種無刷直流電機的控制裝置，其特征在于，所述裝置包括：

位置檢測單元，用于檢測電機轉子的位置，并根據所述電機轉子的位置，獲取所述電機轉子的位置信號；

參考產生單元，用于根據所述電機轉子的位置信號，選取參考時刻；

電流測量單元，用于測量電機的相電流，并根據所述電機的相電流，獲取所述參考時刻的相電流；

計算單元，用于根據所述參考時刻的相電流，計算所述電機的直軸電流；

相位調整單元，用于根據所述電機的直軸電流與預期目標電流值的差值，調整所述電機線圈驅動電壓的相位；

驅動單元，用于根據所述電機轉子的位置信號和所述電機線圈驅動電壓的相位，輸出所述電機線圈的驅動信號，以推動所述電機轉子轉動。

2.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述位置檢測單元包括一個或多個霍爾元件，每個所述霍爾元件間相隔一定電角；

所述霍爾元件根據所述電機轉子的磁場來檢測所述電機轉子的位置，獲取所述電機轉子的位置信號。

3.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述參考產生單元根據所述電機轉子的位置信號，在一個電周期中選取一個或多個參考時刻。

4.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述電流測量單元根據所述電機的相電流，測量所述參考時刻的相電流，從而獲取所述參考時刻的相電流。

5.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述電流測量單元根據所述電機的相電流在一個電周期的測量值，估計所述參考時刻的相電流，從而獲取所述參考時刻的相電流。

6.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述直軸電流i_d表示為：

i_d＝A_MP[i_Ucos(θ)+i_Vcos(θ-2/3π)+i_Wcos(θ+2/3π)]，

其中，i_d為與所述電機轉子同步的旋轉坐標系中直軸的電流，i_U、i_V和i_W為所述三相相電流形成的靜止坐標系中U軸、V軸和W軸的相電流，A_MP為所述三相相電流形成的靜止坐標系向與所述電機轉子同步的旋轉坐標系轉換的歸一化系數，2/3π為所述U軸、V軸和W軸相電流兩兩之間的夾角，θ為在所述參考時刻的所述U軸與所述直軸的夾角。

7.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，當所述電機為多相電機時，所述相位調整單元根據各相線圈的所述直軸電流與相應預期目標電流值的差值，統一調整所述各相線圈的相位，或者分別調整所述各相線圈的相位。

8.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述驅動單元輸出的所述電機線圈的驅動信號是脈沖寬度調制信號。

9.一種無刷直流電機的控制系統，其特征在于，所述系統包括：

如權利要求1-8任一項所述的無刷直流電機控制裝置，輸出電機線圈的驅動信號；

功率開關電路，包括功率器件，根據所述無刷直流電機控制裝置輸出的驅動信號控制所述功率器件的導通或關閉，進而向所述電機線圈輸出驅動電壓；

無刷直流電機，包括電機轉子，根據所述驅動電壓，推動所述電機轉子轉動。

10.一種無刷直流電機的控制方法，其特征在于，所述方法包括：

檢測電機轉子的位置，獲取所述電機轉子的位置信號；

根據所述電機轉子的位置信號，選取參考時刻；

測量電機的相電流，并根據所述電機的相電流，獲取所述參考時刻的相電流；

根據所述參考時刻的相電流，計算所述電機的直軸電流；

根據所述電機的直軸電流與預期目標電流值的差值，調整所述電機線圈驅動電壓的相位；

根據所述電機轉子的位置信號和所述電機線圈驅動電壓的相位，輸出所述電機線圈的驅動信號，以推動所述電機轉子轉動。