[發明專利]用于空間在軌補加的無刷電機反電勢采集換相系統

在審

• 申請號: 202010039686.0
• 申請日: 2020-01-15
• 公開（公告）號: CN111245309A
• 公開（公告）日: 2020-06-05
• 發明（設計）人: 毛向向;葉劍峰;張政;劉憲爽;陳冬梅;陸昶;沈凱捷
• 申請（專利權）人: 上海航天電子有限公司;上?？茖W儀器廠有限公司
• 主分類號: H02P6/182
• 分類號: H02P6/182
• 代理公司: 上海航天局專利中心 31107
• 代理人: 余岢

1.一種用于空間在軌補加的無刷電機反電勢采集換相系統，其特征在于，包括：

主控模塊，包括：

處理器；

FPGA，所述FPGA接收所述處理器的指令，并給所述處理器反饋反電動勢信號以及電機轉速信號，所述FPGA進行狀態切換；

采集模塊，包括：

反電勢采集單元；

比較器，所述反電勢采集單元輸出電壓變化量至所述比較器，所述比較器根據電壓變化量輸出高低電平至所述FPGA進行邏輯運算。

2.如權利要求1所述的用于空間在軌補加的無刷電機反電勢采集換相系統，其特征在于，所述處理器是BM3803MGRH處理器。

3.如權利要求2所述的用于空間在軌補加的無刷電機反電勢采集換相系統，其特征在于，所述BM3803MGRH處理器采用哈佛結構，具有獨立的指令總線和數據總線，分別與各自的Cache控制器相連。

4.如權利要求1所述的用于空間在軌補加的無刷電機反電勢采集換相系統，其特征在于，在低速和高速時，分別在PWM關斷和開通階段檢測反電勢，采用兩個不同的參考電壓獲得反電動勢，并將端電壓反電動勢與中心點電壓相減，采用過零點法初步獲取電機換相位置。

5.如權利要求1所述的用于空間在軌補加的無刷電機反電勢采集換相系統，其特征在于，處理器通過轉速閉環的方式輸出換相信號、PWM信號給所述FPGA。

6.如權利要求1所述的用于空間在軌補加的無刷電機反電勢采集換相系統，其特征在于，所述FPGA需要根據所述處理器輸出的控制信號及采集到的反電動勢信號在比較器階段、自主控制階段、以及停止工作階段進行切換。

7.如權利要求6所述的用于空間在軌補加的無刷電機反電勢采集換相系統，其特征在于，所述自主控制階段為電機起動時的控制，所述FPGA接收所述處理器控制指令后，周期性生成擬合位置信號使電機盲控起動。

8.如權利要求7所述的用于空間在軌補加的無刷電機反電勢采集換相系統，其特征在于，在所述比較器控制階段為電機無感運行后的控制，當所述處理器向所述FPGA發送從所述自主控制階段切換至所述比較器階段的指令后，所述FPGA需判斷當前自主控制輸出的相序與所述比較器控制階段產生的相序是否一致，一致后切換。

9.如權利要求8所述的用于空間在軌補加的無刷電機反電勢采集換相系統，其特征在于，采集電機轉動時繞組產生的反電勢，根據三個比較器器件采集到的三相繞組反電勢狀態，判斷感應反電勢過零點時刻，擬合生成位置信號。

10.如權利要求6所述的用于空間在軌補加的無刷電機反電勢采集換相系統，其特征在于，所述停止工作階段為電機無感運行停止后的狀態恢復，當所述處理器向所述FPGA發送停止工作指令后，所述FPGA根據PWM信號的減小持續輸出位置擬合信號，當轉速降低到一定值以后不再向外發送位置擬合信號。