[發明專利]吸塵器、電機的反電勢過零檢測方法、裝置和控制系統

有效

• 申請號: 201911184760.1
• 申請日: 2018-03-30
• 公開（公告）號: CN110868114B
• 公開（公告）日: 2021-02-05
• 發明（設計）人: 萬德康;王浩東;吳偏偏
• 申請（專利權）人: 江蘇美的清潔電器股份有限公司;美的集團股份有限公司
• 主分類號: H02P6/182
• 分類號: H02P6/182;G01R19/175
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 白雪靜

本發明公開了一種吸塵器、無刷直流電機的反電勢過零檢測方法、裝置和控制系統，其中，無刷直流電機的反電勢過零檢測方法包括以下步驟：在每個PWM控制周期內采用中心對稱的PWM控制信號對無刷直流電機進行控制，并判斷PWM控制信號的占空比是否大于第一預設占空比；如果占空比大于第一預設占空比，則在PWM控制周期內通過硬件觸發方式觸發ADC單通道每隔第一預設時間對無刷直流電機的反電勢進行采樣，并在每次采樣完成后根據采樣結果判斷反電勢是否過零。該方法不僅能夠及時、準確地檢測到反電勢過零點，保證電機穩定運行在極高轉速，而且無需額外增加比較器，能夠降低成本。

技術領域

本發明涉及電機控制技術領域，特別涉及一種無刷直流電機的反電勢過零檢測方法、一種無刷直流電機的反電勢過零檢測裝置、一種無刷直流電機的控制系統和一種吸塵器。

背景技術

目前，在無刷直流電機無傳感器驅動控制技術領域中，電機的轉子位置檢測方法有多種，其中以反電勢過零法簡單、有效而被廣泛應用。反電勢過零法的基本原理是當無刷直流電機的某相繞組的反電勢過零時，轉子直軸與該相繞組軸線恰好重合，因此只要判斷出各相繞組的反電勢過零點就可獲知電機的轉子位置。

相關技術中，反電勢過零檢測的方法有兩種：一、采用ADC(Analog-to-DigitalConverter，模/數轉換器)模塊在每個PWM(Pulse Width Modulation，脈沖寬度調制)控制周期采樣一次無刷直流電機懸空相的端電壓，然后將采樣結果與參考電壓進行比較判斷是否發生過零；二、增加外部比較器，利用硬件比較無刷直流電機懸空相的端電壓與參考電壓的大小關系，實現反電勢過零檢測。

然而，上述檢測方法存在以下缺點：1)當采用方法一進行反電勢過零檢測時，檢測到的反電勢過零時刻均滯后實際反電勢過零時刻約為一個PWM周期，在無刷直流電機的轉速較低，PWM控制信號的占空比較小時，一個換相間隔內有多個PWM周期，滯后一個PWM周期對無刷直流電機換相的影響較小，但是，當無刷直流電機的轉速較高時，一個換相間隔內的PWM周期的個數較少，反電勢過零檢測滯后可能會導致無刷直流電機換相滯后，從而影響無刷直流電機的穩定性；2)采用方法二進行反電勢過零檢測時，由于增加了外部比較器，因此會導致成本較高。

發明內容

本發明旨在至少在一定程度上解決相關技術中的技術問題之一。為此，本發明的第一個目的在于提出一種無刷直流電機的反電勢過零檢測方法，不僅能夠及時、準確地檢測到反電勢過零點，保證電機穩定運行在極高轉速，而且無需額外增加比較器，能夠降低成本。

本發明的第二個目的在于提出一種非臨時性計算機可讀存儲介質。

本發明的第三個目的在于提出一種無刷直流電機的反電勢過零檢測裝置。

本發明的第四個目的在于提出一種無刷直流電機的控制系統。

本發明的第五個目的在于提出一種吸塵器。

為實現上述目的，本發明第一方面實施例提出了一種無刷直流電機的反電勢過零檢測方法，包括以下步驟：S1，在每個PWM控制周期內采用中心對稱的PWM控制信號對所述無刷直流電機進行控制，并判斷所述PWM控制信號的占空比是否大于第一預設占空比；S2，如果所述占空比大于所述第一預設占空比，則在所述PWM控制周期內通過硬件觸發方式觸發ADC單通道每隔第一預設時間對所述無刷直流電機的反電勢進行采樣，并在每次采樣完成后根據采樣結果判斷所述反電勢是否過零。

根據本發明實施例的無刷直流電機的反電勢過零檢測方法，在每個PWM控制周期內采用中心對稱的PWM控制信號對無刷直流電機進行控制，并判斷PWM控制信號的占空比是否大于第一預設占空比，如果占空比大于第一預設占空比，則在PWM控制周期內通過硬件觸發方式觸發ADC單通道每隔第一預設時間對無刷直流電機的反電勢進行采樣，并在每次采樣完成后根據采樣結果判斷反電勢是否過零。從而不僅能夠及時、準確地檢測到反電勢過零點，保證電機穩定運行在極高轉速，而且無需額外增加比較器，能夠降低成本。