[發(fā)明專利]一種基于旋變角度的無刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711436396.4
• 申請(qǐng)日: 2017-12-26
• 公開（公告）號(hào): CN108092569A
• 公開（公告）日: 2018-05-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 南慧杰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 陜西航天時(shí)代導(dǎo)航設(shè)備有限公司
• 主分類號(hào): H02P6/16
• 分類號(hào): H02P6/16
• 代理公司: 寶雞市新發(fā)明專利事務(wù)所 61106
• 代理人: 席樹文

本發(fā)明公開了一種基于旋變角度的無刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)方法，在無刷電機(jī)上同軸固連一旋轉(zhuǎn)變壓器，在旋轉(zhuǎn)變壓器上連接旋變解調(diào)芯片獲取旋轉(zhuǎn)變壓器的角度信號(hào)，通過旋變解調(diào)芯片將角度信號(hào)傳輸給ARM處理器，ARM處理器利用同步控制算法公式得出脈寬調(diào)制信號(hào)，再將脈寬調(diào)制信號(hào)輸入三相橋驅(qū)動(dòng)芯片轉(zhuǎn)換為三相電機(jī)驅(qū)動(dòng)信號(hào)驅(qū)動(dòng)無刷電機(jī)正反轉(zhuǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及無刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)的技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及基于旋變角度信號(hào)的無刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

直流無刷電機(jī)作為舵機(jī)、二維隨動(dòng)機(jī)構(gòu)、尋北儀等系統(tǒng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)具有十分重要作用，而驅(qū)動(dòng)方法高效與否將直接影響著電機(jī)自身的性能。

傳統(tǒng)的直流無刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)利用霍爾傳感器獲取當(dāng)前電機(jī)轉(zhuǎn)子所在的位置，然后依據(jù)定子繞線決定開啟換流器中功率晶體管的順序，使電流依序流經(jīng)電機(jī)線圈產(chǎn)生順向(或逆向)旋轉(zhuǎn)磁場，并與轉(zhuǎn)子的磁鐵相互作用，如此驅(qū)動(dòng)電機(jī)順向(或逆向)轉(zhuǎn)動(dòng)。現(xiàn)有的電機(jī)驅(qū)動(dòng)方法通過霍爾傳感器僅可獲取電機(jī)轉(zhuǎn)子的六種當(dāng)前位置狀態(tài)，只可粗略估計(jì)電機(jī)的位置信息，以此位置信號(hào)作為發(fā)生驅(qū)動(dòng)信號(hào)的依據(jù)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，粗糙的基準(zhǔn)位置信號(hào)會(huì)大大減弱無刷電機(jī)的性能。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本發(fā)明提供一種基于旋變角度的無刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)方法。解決了無刷電機(jī)因霍爾傳感器獲取轉(zhuǎn)子位置不精確，導(dǎo)致驅(qū)動(dòng)器發(fā)出控制脈寬調(diào)制信號(hào)不準(zhǔn)確而使電機(jī)動(dòng)態(tài)性能變差的難題。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

一種基于旋變角度的無刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)方法，在無刷電機(jī)上同軸固連一旋轉(zhuǎn)變壓器，在旋轉(zhuǎn)變壓器上連接解調(diào)芯片獲取旋轉(zhuǎn)變壓器的角度信號(hào)，通過解調(diào)芯片將角度信號(hào)傳輸給ARM處理器，ARM處理器利用同步控制算法公式得出脈寬調(diào)制信號(hào)，再將脈寬調(diào)制信號(hào)輸入三相橋驅(qū)動(dòng)芯片轉(zhuǎn)換為三相電機(jī)驅(qū)動(dòng)信號(hào)驅(qū)動(dòng)無刷電機(jī)正反轉(zhuǎn)。

旋變解調(diào)芯片2選取為AD公司的AD2S1210，ARM控制芯片選取為ST公司的STM32F303,三相橋驅(qū)動(dòng)芯片選取Cirrus Logic公司的SA306A。

同步控制算法公式為：

A+＝H*Sin(W±∏/2)；

A-＝100％-H*Sin(W±∏/2)；

B+＝H*Sin(W+2*∏/3±∏/2)；

B-＝100％-H*Sin(W+2*∏/3±∏/2)；

C+＝H*Sin(W+4*∏/3±∏/2)；

C-＝100％-H*Sin(W+4*∏/3±∏/2)；

其中A+和A-、B+和B-、C+和C-分別為一對(duì)互補(bǔ)的脈寬調(diào)制信號(hào)；H為幅值信號(hào)，范圍為0-1來調(diào)整電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的速度；W為采集到的旋變角度信號(hào)；∏為圓周率；公式中選取“+”電機(jī)正轉(zhuǎn)；公式中選取“-”電機(jī)反轉(zhuǎn)。

與現(xiàn)有的霍爾傳感器提供換相信號(hào)的無刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)方法相比，本發(fā)明利用旋轉(zhuǎn)變壓器提供的角度信號(hào)，獲取了非常精準(zhǔn)的換相角度，同時(shí)采用同步感應(yīng)同步控制算法，大大提高了無刷電機(jī)的性能，本發(fā)明可將同款無刷電機(jī)的綜合性能指標(biāo)提高一個(gè)甚至多個(gè)量級(jí)。

附圖說明

圖1是本發(fā)明基于旋轉(zhuǎn)變壓器的無刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)方法的總體框圖；