[發明專利]一種基于反電動勢法改進的無刷直流電機控制方法

在審

• 申請號: 202110300399.5
• 申請日: 2021-03-22
• 公開（公告）號: CN112865619A
• 公開（公告）日: 2021-05-28
• 發明（設計）人: 于德亮;倪勁松;王兆天
• 申請（專利權）人: 哈爾濱理工大學
• 主分類號: H02P6/182
• 分類號: H02P6/182
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于反電動勢法改進的無刷直流電機控制方法，其特征在于，包括以下步驟：

通過無刷直流電機的數學模型計算得到線間反電動勢以及理想情況下的波形結果；

使用截止頻率可變的低通濾波器(LPF)來減小線間反電動勢中的干擾信號，進而得到濾波之后的線間反電動勢；

通過檢測線間反電動勢信號再進行算法處理得到無刷直流電機過零點的換相信號，但換向信號被低通濾波器(LPF)延遲，為此，基于三相反電動勢，提出了一種新的補償算法，包括開環和閉環來補償換相誤差；

在無刷直流電機低速運行工況下，倘若仍使用傳統的速度計算方法會導致速度反饋延遲高的問題，在此基礎上，提出了一種新的速度計算算法來減少延遲，從而實現了無刷直流電機在低速下的穩定換向和運行。

2.根據權利要求1所述一種基于反電動勢法改進的無刷直流電機控制方法，其特征在于，所述新的低速高穩定無刷直流電機無位置傳感器方法是基于傳統反電動勢法的改進，原因在于無刷直流電機在低速工況下反電動勢幅值較小難以檢測，更難以檢測其過零點的換向信號，而本文改進的新方法易于在無刷直流電機低速工況下檢測線間反電動勢過零點，從而實現無刷直流電機低速工況下的無位置傳感器換相。

3.根據權利要求2所述一種基于反電動勢法改進的無刷直流電機控制方法，其特征在于，所述的改進的反電動勢法首先根據無刷直流電機理想情況下的反電動勢進行分析從而獲取線間反電動勢E_ab、E_bc、E_ca，而線間反電動勢的過零點時刻為無刷直流電機的換相時刻，故基于線間反電動勢進行處理就可得到幅值易于檢測的換相信號。

4.根據權利要求3所述一種基于反電動勢法改進的無刷直流電機控制方法，其特征在于，所述線間反電動勢的算法處理使線間反電動勢過零點易于檢測；

首先將反電動勢轉換為線間反電動勢：

E_ab＝E_a-E_b；

E_bc＝E_b-E_c；

E_ca＝E_c-E_a；

對線間反電動勢進行算法處理獲取過零點信號(ZCP)，在每個導通區間有線間反電動勢處于峰值，同樣有線間反電動勢處于零點附近，將這兩種線間反電動勢做除法運算，就可以得到幅值易于檢測的信號，這樣的一種信號就可以代替傳統反電動勢法檢測換相位置信號，后續內容將具體說明。

5.根據權利要求4所述一種基于反電動勢法改進的無刷直流電機控制方法，其特征在于，所述的線間反電動勢進行算法處理獲取過零點信號(ZCP)需要經過截止頻率可調節的低通濾波器，它的截止頻率隨著速度的增加而增加，隨著速度的降低而降低，數字LPF的功能是：

f_c＝k_cf；

其中ω_c為截止角速度，f_c為截止頻率，k_c為比例系數在0到1之間。