[發明專利]無刷直流電機起動控制方法及控制系統

有效

• 申請號: 201910608809.5
• 申請日: 2019-07-08
• 公開（公告）號: CN110365260B
• 公開（公告）日: 2021-03-23
• 發明（設計）人: 王浩陳;張懿;張忠宇;魏海峰;李震;李可禮;劉維亭;李垣江
• 申請（專利權）人: 江蘇科技大學
• 主分類號: H02P6/20
• 分類號: H02P6/20;H02P6/15;H02P6/182
• 代理公司: 北京智行陽光知識產權代理事務所(普通合伙) 11738
• 代理人: 黃錦陽

本發明公開了一種無刷直流電機起動控制方法及控制系統，其中控制方法包括：獲取無刷直流電機的極對數和額定轉速；預設占空比；根據預設周期依次增加預設增長值；當PWM占空比小于第一預設值時，用極對數、額定轉速、PWM占空比初始設置值和第一預設值計算第一換相時間，并作為換相定時器的定時時間；當PWM占空比大于等于第一預設值并小于第二預設值時，用極對數、額定轉速、第一預設值和第二預設值計算第二換相時間，并作為改變換相定時器的定時時間；當換相定時器的定時時間到達時，執行換相。無刷直流電機在起動過程中，采用兩段換相時間，提高了無刷直流電機起動順滑程度，而且對控制器部分的運算能力依賴低。

技術領域

本發明涉及無傳感器的無刷直流電機技術領域，具體涉及一種無刷直流電機起動控制方法及控制系統。

背景技術

無刷直流電機被廣泛地用于日常生活用具、汽車工業、航空、消費電子、醫學電子、工業自動化等裝置和儀表。

無刷直流電機由方波驅動的無位置傳感器控制中，起動時由于無法檢測反電動勢只能依靠開環起動，開環起動時只有適時設置換相時間才能達到順滑起動的目的。目前，公知的無刷直流電機起動方法中換相時間大多為定值，并不能隨著無刷直流電機起動時轉速的增加來縮短換相時間，此種起動方法容易造成無刷直流電機起動時振動較大，起動性能難以滿足要求，甚至會造成無刷直流電機抖動嚴重而無法成功起動的現象，更嚴重時會造成電機控制器的損壞。

因此，為使無刷直流電機順滑起動，如何科學的調節換相時間，是現有技術中亟待解決的問題。

發明內容

本發明的目的在于提供了一種無刷直流電機起動控制方法及控制系統，采用兩段換相時間，以解決現有技術中無刷直流電機在方波驅動下無位置傳感器控制的起動方法中換相時間大多為定值，導致無刷直流電機起動時振動較大，起動性能難以滿足要求，甚至會造成無刷直流電機抖動嚴重而無法成功起動的問題。

本發明提供了一種無刷直流電機起動控制方法，包括如下步驟：

步驟1：獲取無刷直流電機的極對數、無刷直流電機的額定轉速；設置周期定時器的觸發周期為預設周期；設置無刷直流電機的PWM占空比為預設占空比；

步驟2：計算第一換相時間，設置換相定時器的換相時間為第一換相時間，啟動換相定時器以及周期定時器；

步驟3：判斷周期定時器是否觸發定時中斷，當是時，則重置周期定時器，PWM占空比以預設增長值增加；

步驟4：判斷PWM占空比是否大于等于第一預設值，當是時，則進入步驟5；當否時，返回步驟3；

步驟5：判斷換相定時器是否為第一換相時間，當否時，則進入步驟6；當是時，則計算第二換相時間，設置換相定時器的換相時間為第二換相時間；

步驟6：判斷PWM占空比是否大于等于第二預設值，當是時，則結束起動，進入閉環程序；當否時，返回步驟3。

可選地，所述預設增長值為0.5％。

可選地，所述步驟2中計算第一換相時間的具體方法為基于PWM占空比初始設置值、第一預設值、極對數以及額定轉速計算第一換相時間，具體公式如下：

其中T_turn1為第一換相時間；T_Duty1為PWM占空比初始設置值T_{Duty_int}和第一預設值T_{Duty_first}的均值，即T_Duty1＝(T_{Duty_int}+T_{Duty_first})/2；

所述步驟5中計算第二換相時間的具體方法為基于第一預設值、第二預設值、極對數以及額定轉速計算第二換相時間，具體公式如下：