[發明專利]基于永磁無刷直流電機的家用料理機控制方法

在審

• 申請號: 201710762900.3
• 申請日: 2017-08-30
• 公開（公告）號: CN107565869A
• 公開（公告）日: 2018-01-09
• 發明（設計）人: 張辛夷
• 申請（專利權）人: 深圳市天祜智能有限公司
• 主分類號: H02P21/18
• 分類號: H02P21/18
• 代理公司: 深圳市中智立信知識產權代理有限公司44427
• 代理人: 劉蕊

技術領域

本發明涉及永磁無刷電機控制技術，特別涉及基于永磁無刷直流電機的家用料理機控制方法。

背景技術

目前，家用料理機或者家用果汁機，一般采用有刷直流電機進行控制，由于有刷電機電刷具有使用壽命短，噪音大和有火花，而且效率低，運行頻率固定不變等不足，有刷電機遲早會被無刷電機所取代的。而永磁無刷直流電機具有能效高，無電刷以及運行頻率可變從而節能等多種優點，廣泛使用于家電、紡織、醫療、汽車、新能源等多種領域。

在對電機進行控制時，現有技術中通常采用霍爾傳感器或無位置傳感器進行控制，但是，在低頻率運行時采用無位置傳感器控制由于反電動勢信號微弱造成的轉子位置檢測不準確，導致電機運行失步問題；而高頻率運行時，采用霍爾位置傳感器檢測的電機轉子位置作為電機的實際位置，控制電機運行，由于在60度電角度區間，電機轉子實際位置依靠推算估計，與實際位置差距較大，造成電機轉子位置估計不準確，造成電機控制失敗的技術問題。

發明內容

本發明提供了一種基于永磁無刷直流電機的家用料理機控制方法，以解決在低頻率運行時采用無位置傳感器控制由于反電動勢信號微弱造成的轉子位置檢測不準確，導致電機運行失步問題；而高頻率運行時，采用霍爾位置傳感器檢測的電機轉子位置作為電機的實際位置，控制電機運行，由于在60度電角度區間，電機轉子實際位置依靠推算估計，與實際位置差距較大，造成電機轉子位置估計不準確，造成電機控制失敗的技術問題。

為解決上述問題，作為本發明的一個方面，提供了一種基于永磁無刷直流電機的家用料理機控制方法，包括：根據霍爾傳感器單元獲得的電機轉子的第一位置，并根據所述第一位置的變化計算電機轉子的第一轉速；根據無位置傳感器單元獲得的電機轉子的第二轉速，并根據所述第二轉速得到電機轉子的第二位置；當電機的實際轉速低于第一預定值時，通過速度選擇單元選定第一位置和第一轉速作為電機轉子的位置和轉速，否則選定第二位置和第二轉速作為電機轉子的位置和轉速，以閉環方式控制電機的運行。

優選地，根據霍爾傳感器單元獲得的電機轉子的第一位置，并根據所述第一位置的變化計算電機轉子的第一轉速包括：通過霍爾傳感組件單元檢測電機轉子的第一位置，記錄兩次霍爾傳感信號變化經歷的時間間隔，從而得到第一轉速。

優選地，根據無位置傳感器單元獲得的電機轉子的第二轉速，并根據所述第二轉速得到電機轉子的第二位置包括：通過無位置傳感器單元獲得電機轉子的第二轉速，根據所述第二轉速由位置推定單元獲得第二位置。

優選地，以閉環方式控制電機的運行包括：將給定轉速及速度選擇單元選定的速度的差作為第一PI調節器的輸入；將通過電流檢測單元檢測流過IPM的三相電流進行反坐標變換后的q軸電流與所述第一PI調節器的輸出的q軸電流之差作為第二PI調節器的輸入；將通過電流檢測單元檢測流過IPM的三相電流進行反坐標變換后的d軸電流與d軸電流命令值之差作為第三PI調節器的輸入；將第二PI調節器的輸出作為q軸電壓命令值、第三PI調節器的輸出作為d軸電壓命令值通過坐標變換后得到α軸電壓命令值和β軸電壓命令值；將α軸電壓命令值和β軸電壓命令值通過SVPWM控制單元獲得IPM的六路互補的占空比可變的PWM波；通過所述PWM波控制IPM內部六只IGBT上下橋臂的導通時間，以控制電機的運行。

優選地，所述d軸電流命令值通過Id^*＝0指點，或者通過弱磁控制以及最大力矩控制等方式獲得。

優選地，將α軸電壓命令值、β軸電壓命令值、反坐標變換后的q軸電流和反坐標變換后的d軸電流輸入所述無位置傳感器單元，以得到所述的第二轉速。

優選地，所述PWM可替換為正弦波或方波。

本發明特別采用霍爾位置傳感器和無位置傳感器方案相結合，通過速度選擇單元與位置選擇單元，選擇低頻率時采用霍爾位置傳感器方案，高頻時采用無位置傳感器進行控制，提高了電機的控制穩定性。

附圖說明

圖1示意性地示出了本發明控制結構圖。

具體實施方式

以下結合附圖對本發明的實施例進行詳細說明，但是本發明可以由權利要求限定和覆蓋的多種不同方式實施。

本發明特別采用霍爾位置傳感器和無位置傳感器方案相結合，通過速度選擇單元與位置選擇單元，選擇低頻率時采用霍爾位置傳感器方案，高頻時采用無位置傳感器進行控制，提高了電機的控制穩定性。