[發明專利]一種基于霍爾傳感器電機的復合式控制方法與系統

在審

• 申請號: 202110294712.9
• 申請日: 2021-03-19
• 公開（公告）號: CN112821812A
• 公開（公告）日: 2021-05-18
• 發明（設計）人: 董浩天;毛劍峰;朱耀坤;李雨楠;斯梓展;繆駿豪;彭小偉;劉澤琨;褚熠;王俊
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: H02P6/00
• 分類號: H02P6/00;H02P29/028
• 代理公司: 浙江千克知識產權代理有限公司 33246
• 代理人: 李鑫

本發明公開了一種基于霍爾傳感器電機的復合式控制方法與系統，涉及電機控制領域，具體包括步驟：獲取各霍爾傳感器的連續實時輸出信號；判斷當前采集時刻的輸出信號與上一采集時刻的輸出信號是否一致，若是，控制電機保持霍爾控制模式，若否，判斷霍爾傳感器故障，并控制電機切換為反電動勢控制模式。本發明通過對各霍爾傳感器連續實時輸出信號信號值大小的比較，從而及時獲取霍爾傳感器故障信息，通過反電動勢零點檢測對電流方向進行切換，從而保證柱塞泵能夠以正常的力學特性運轉。

技術領域

本發明涉及電機控制領域，具體涉及一種基于霍爾傳感器電機的復合式控制方法與系統。

背景技術

通常柱塞泵的直流無刷電機會使用相對簡單的電機位置傳感器，而在現有電機技術中，為了降低成本，采用霍爾傳感器來完成對電機的磁場定向控制。但是在一些突發情況下，由于霍爾傳感器出現故障導致輸出的角度計算結果存在較大的誤差，而如果在這種誤差下運行柱塞泵，會對其力學性能造成極大影響。因此，如何及時發現霍爾傳感器發生故障，并在發生故障時及時采取相應措施保證柱塞泵的正常運行，就是本發明所要解決的問題。

發明內容

為解決基于霍爾傳感器驅動電機的柱塞泵，在霍爾傳感器突發故障情況下仍能夠以較好的力學性能保持運轉，本發明提出了一種基于霍爾傳感器電機的復合式控制方法，包括步驟：

S1：獲取各霍爾傳感器的連續實時輸出信號；

S2：判斷當前采集時刻的輸出信號與上一采集時刻的輸出信號是否一致，若是，控制電機保持霍爾控制模式，若否，判斷霍爾傳感器故障，并進入步驟S3；

S3：控制電機切換為反電動勢控制模式。

進一步地，所述步驟S2中，霍爾控制模式為：

根據實時輸出信號計算當前轉子與預設坐標軸的角度位置，根據角度位置對電機轉子進行控制。

進一步地，所述各角度位置對應于不同的分布區間，各分步區間設有一個預設角度極值，根據角度位置對電機轉子進行控制的具體方式為：

當角度位置達到某一分布區間的預設角度極值時，對應分步區間內的霍爾傳感器輸出信號控制電流換向。

進一步地，所述步驟S3中，反電動勢控制模式為：

當未加電相組的端口電壓為母線電壓的半值時，以該采集時刻為反電動勢零點時刻，根據零點時刻對電機轉子進行控制。

進一步地，所述根據零點時刻對電機轉子進行控制的具體方式為：

當到達反電動勢零點時刻時，控制電流換向。

本發明還提出了一種基于霍爾傳感器電機的復合式控制系統，包括：

信號采集器，用于采集各霍爾傳感器的連續實時輸出信號；

故障判斷器，用于在當前采集時刻的輸出信號與上一采集時刻的輸出信號不一致時輸出故障信號；

模式切換器，用于在接收到故障信號時控制電機切換為反電動勢控制模式，否則控制電機保持霍爾控制模式。

進一步地，所述霍爾控制模式為：

根據實時輸出信號計算當前轉子與預設坐標軸的角度位置，根據角度位置對電機轉子進行控制。

進一步地，所述各角度位置對應于不同的分布區間，各分步區間設有一個預設角度極值，根據角度位置對電機轉子進行控制的具體方式為：

當角度位置達到某一分布區間的預設角度極值時，對應分步區間內的霍爾傳感器輸出信號控制電流換向。

進一步地，所述反電動勢控制模式為：