[發明專利]高速無刷直流電機的換相誤差補償系統及方法

有效

• 申請號: 202110630776.1
• 申請日: 2021-06-07
• 公開（公告）號: CN113364367B
• 公開（公告）日: 2022-08-19
• 發明（設計）人: 金浩;劉剛;鄭世強;陳寶棟;張海峰
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: H02P6/182
• 分類號: H02P6/182;H02P6/12
• 代理公司: 北京開陽星知識產權代理有限公司 11710
• 代理人: 安偉

本發明實施例提供了一種高速無刷直流電機的換相誤差補償系統及方法。該換相誤差補償系統包括：包括：懸空相端電壓獲取電路、重構端電壓獲取電路、直流電壓獲取電路和處理器；懸空相端電壓獲取電路的輸入端與高速無刷直流電機的三相繞組電連接，懸空相端電壓獲取電路的輸出端與重構端電壓獲取電路的輸入端電連接，重構端電壓獲取電路的輸出端與直流電壓獲取電路的輸入端電連接，直流電壓獲取電路的輸出端與處理器的輸入端電連接。該換相誤差補償系統能夠提高高速無刷直流電機的換相誤差補償的精度。

技術領域

本發明電機技術領域，尤其涉及一種高速無刷直流電機的換相誤差補償系統及方法。

背景技術

無刷直流電機的無位置傳感器的換相方法，無需采用三路霍爾信號或者編碼器等位置傳感器，能夠減少制造工藝、避免位置傳感器引入換相誤差，還降低能夠降低換相系統的可靠性。無位置傳感器換相技術在具體實現時，由于濾波器的相移以及軟件、硬件的延遲會導致換相誤差，因此，需要對換相誤差進行補償，以使換相誤差趨近于零，從而提高換相的準確性。

現有技術中，基于電機的相電壓、相電流、相反電動勢等電機信號的對稱性，當換相誤差存在時，電機信號的積分量變為非對稱，將這種非對稱性用數學變量來描述，作為反饋量，可獲取換相誤差的補償量，從而實現換相誤差的閉環補償。但是，實現上述技術方案時，需要滿足電機信號的采樣率遠遠高于電機的換相頻率。

然而，高速無刷直流電機中，電機信號的采樣率接近電機的換相頻率，電機信號的采樣率較低，導致獲取到的反饋量的精度下降，使得換相誤差的補償精度降低。

發明內容

本發明實施例提供了一種高速無刷直流電機的換相誤差補償系統及方法，能夠提高換相誤差的控制精度。

第一方面，本發明實施例提供了一種高速無刷直流電機的換相誤差補償系統，包括：

懸空相端電壓獲取電路、重構端電壓獲取電路、直流電壓獲取電路和處理器；

所述懸空相端電壓獲取電路的輸入端與所述高速無刷直流電機的三相繞組電連接，所述懸空相端電壓獲取電路的輸出端與所述重構端電壓獲取電路的輸入端電連接，所述重構端電壓獲取電路的輸出端與所述直流電壓獲取電路的輸入端電連接，所述直流電壓獲取電路的輸出端與所述處理器的輸入端電連接；

所述懸空相端電壓獲取電路，用于根據所述高速無刷直流電機的三相端電壓，獲取懸空相端電壓；所述重構端電壓獲取電路，用于根據所述懸空相端電壓和控制信號，獲取重構懸空相端電壓，所述重構懸空相端電壓在換相周期內單調遞減；所述直流電壓獲取電路，用于獲取所述重構懸空相端電壓的直流電壓；所述處理器，用于根據所述直流電壓和換相周期，獲取換相誤差的積分反饋量；根據所述換相誤差的積分反饋量，獲取所述換相誤差的補償量。

可選地，所述懸空相端電壓獲取電路包括：第一單向開關、第二單向開關和第三單向開關；

所述第一單向開關的輸入端與A相繞組電連接，所述第二單向開關的輸入端與B相繞組電連接、所述第三單向開關的輸入端與C相繞組電連接，所述第一單向開關的輸出端、所述第二單向開關的輸出端和所述第三單向開關的輸出端均與所述重構端電壓獲取電路的輸入端電連接；

所述第一單向開關，用于根據A相端電壓獲取A相懸空相端電壓；所述第二單向開關，用于根據B相端電壓獲取B相懸空相端電壓；所述第三單向開關，用于根據C相端電壓獲取C相懸空相端電壓；其中，所述懸空相端電壓包括所述A相懸空相端電壓、所述B相懸空相端電壓和所述C相懸空相端電壓。

可選地，所述重構端電壓獲取電路包括：選通開關、差分電路和兩個接地電阻；