[發明專利]無刷直流電機的控制方法、裝置及電機系統

在審

• 申請號: 202011013636.1
• 申請日: 2020-09-24
• 公開（公告）號: CN114257137A
• 公開（公告）日: 2022-03-29
• 發明（設計）人: 王智瑋;王聰;楊慶慶;李龍劍;王景華
• 申請（專利權）人: 蘇州福瑞思信息科技有限公司;合肥格易集成電路有限公司;北京兆易創新科技股份有限公司
• 主分類號: H02P6/182
• 分類號: H02P6/182
• 代理公司: 北京成創同維知識產權代理有限公司 11449
• 代理人: 蔡純;楊思雨

本申請公開了一種無刷直流電機的控制方法、裝置及電機系統。電機包括轉子和多相定子，該控制方法包括：自電機各相定子的第一換向時刻起分別檢測各相定子的第一時間，第一時間止于對應相定子的反電動勢自第一換向時刻起第一次到達零的過零時刻；根據檢測到的各相定子的第一時間確定電機各相定子的第二換向時刻；以及在每相定子的第二換向時刻，依次對電機進行換向以驅動轉子轉動。該控制方法可以獲得電機的準確換向時刻，大大提高了電機運行的穩定性。

技術領域

本發明涉及電機技術領域，更具體地，涉及一種無刷直流電機的控制方法、裝置及電機系統。

背景技術

無刷直流電機(Brushless Direct Current Motor,BLDCM)以電子換向器取代了機械換向器，克服了有刷直流電機的維護困難、易產生干擾等先天性缺陷，所以無刷直流電機既具有直流電機良好的調速性能等特點，又具有交流電機結構簡單、無換向火花、運行可靠和易于維護等優點，因此無刷直流電機越來越多的應用在了各種需要電機驅動的場合。

無刷直流電機的電子換向器可以分為傳感器型和無傳感器型，無傳感器型的電子換向器在體積和成本上都更具優勢。目前的無傳感器型電子換向器是通過檢測反電動勢過零時刻，例如，當檢測到反電動勢的過零時刻之后，為了在正確的時刻進行換向，需要在反電動勢的過零時刻延遲30°電角度之后進行換向，即需要延時一定時間后再進行換向，該延時的時間決定了換向點是否準確。為此，現有技術提供了兩種方法來計算延時時間：(1)固定延時，該方法比較適合固定轉速的電機應用，對于需要改變電機轉速的應用該方法誤差較大；(2)根據轉速計算延時時間，該方法適用于需要改變轉速的電機應用，但是轉速計算一般要幾個周期，存在一定延時，對于電機轉速變化比較快的情況并不能很好的處理。上述兩種計算延時時間的方式都存在延時不夠準確，對不同電機的適應性不好，易受轉速影響的問題。

因此，為了解決上述問題，期望能夠提出一種進一步改進的電機的控制方法，以提供準確的換向延時，從而提高電機運行的穩定性，并且可以適應不同的電機轉速和不同型號的電機。

發明內容

鑒于上述問題，本發明的目的在于提供一種無刷直流電機的控制方法、控制裝置及電機系統，從而可以獲得電機的準確換向時刻。

根據本發明的第一方面，提供了一種無刷直流電機的控制方法，所述電機包括轉子和多相定子，所述控制方法包括：自電機的第一換向時刻起檢測第一時間，所述第一時間止于多相定子中的未激勵相定子的反電動勢自所述第一換向時刻起第一次到達零的過零時刻；根據第一時間確定所述電機的第二換向時刻；以及在第二換向時刻，對所述電機進行換向以驅動所述轉子轉動。

可選地，自電機的第一換向時刻起檢測第一時間包括：獲取所述電機的第一換向時刻，控制計時器于第一換向時刻處開始計時；獲得未激勵相定子的反電動勢的過零時刻；以及在未激勵相定子的反電動勢的過零時刻處讀取計時器的計時值，獲取第一時間。

可選地，通過采樣保持電路和模數轉換器獲得未激勵相定子的反電動勢的過零時刻。

可選地，通過比較器獲得未激勵相定子的反電動勢的過零時刻。

可選地，從所述反電動勢的過零時刻到所述第二換向時刻所經過的第二時間與所述第一時間相等。

根據本發明的第二方面，提供一種無刷直流電機的控制裝置，所述控制裝置被配置為執行如上述的控制方法，且所述無刷直流電機包括轉子和多相定子，所述裝置包括：逆變器，與直流電源連接，并向所述多相定子提供驅動信號；反電動勢檢測器，用于檢測多相定子中未激勵相定子的反電動勢的過零時刻；控制器，設置為自第一換向時刻起檢測第一時間，所述第一時間止于多相定子中的未激勵相定子的反電動勢自所述第一換向時刻起第一次到達零的過零時刻；根據第一時間確定所述電機的第二換向時刻；以及在第二換向時刻，對所述電機進行換向。

可選地，所述反電動勢檢測器包括采樣保持電路和模數轉換器。