[發(fā)明專利]一種無刷直流電機相位延遲的補償電路及控制方法

有效

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• 申請日: 2021-11-22
• 公開（公告）號: CN113992075B
• 公開（公告）日: 2023-09-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李可禮;徐斌;魏海峰;張懿;王浩陳
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇科技大學(xué)
• 主分類號: H02P6/182
• 分類號: H02P6/182
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標(biāo)代理有限公司 32200
• 代理人: 徐澍

1.一種無刷直流電機相位延遲補償電路的控制方法，其中，無刷直流電機相位延遲補償電路包括：分壓模塊、RC濾波模塊和調(diào)節(jié)模塊；所述分壓模塊和所述RC濾波模塊相連，所述分壓模塊將采集到的電機端電壓進(jìn)行分壓后，轉(zhuǎn)換成單片機可以檢測到的電壓；所述RC濾波模塊用于濾除端電壓信號中的高頻干擾信號和延遲30°電角度；所述RC濾波模塊和所述調(diào)節(jié)模塊相連，所述調(diào)節(jié)模塊用來對所述RC濾波模塊中的相位延遲進(jìn)行調(diào)節(jié)，

其中，所述分壓模塊包括：第一電阻、第二電阻；所述RC濾波模塊包括：第三電阻、第一電容；

所述第一電阻的一端與無刷直流電機的一相連接，另一端分別與所述第二電阻的一端、第三電阻的一端連接；所述第二電阻的另一端分別與所述第一電容的一端、模擬地連接；所述第三電阻的另一端分別與所述第一電容的另一端、MUC的輸入端連接；所述調(diào)節(jié)模塊并接在所述第三電阻兩端；

所述調(diào)節(jié)模塊包括：第四電阻、第一三極管；所述第四電阻的一端分別與所述第一電阻的另一端、第二電阻的一端、第三電阻的一端連接，第四電阻的另一端與第一三極管的集電極連接；所述第一三極管的基極與PWM信號端連接，所述第一三極管的發(fā)射極與所述第三電阻的另一端連接，

或，所述調(diào)節(jié)模塊包括：第五電阻、第一光耦；所述第五電阻的一端分別與所述第一電阻的另一端、第二電阻的一端、第三電阻的一端連接，第五電阻的另一端與所述第一光耦中三極管的集電極連接；所述第一光耦中三極管的發(fā)射極與所述第三電阻的另一端連接，所述第一光耦中發(fā)光二極管的負(fù)極接地，所述第一光耦中發(fā)光二極管的正極與PWM信號端連接，

其特征在于，所述無刷直流電機相位延遲補償電路的控制方法包括如下步驟：

步驟1：獲取無刷直流電機的極對數(shù)和當(dāng)前無刷直流電機的轉(zhuǎn)速；

步驟2：通過步驟1得出無刷直流電機的極對數(shù)和轉(zhuǎn)速，計算換相頻率；

步驟3：判斷換相頻率是否大于第二預(yù)設(shè)值，當(dāng)大于第二預(yù)設(shè)值時，執(zhí)行步驟6；當(dāng)小于第二預(yù)設(shè)值時，則執(zhí)行步驟4；

步驟4：判斷換相頻率是否大于第一預(yù)設(shè)值，當(dāng)大于第一預(yù)設(shè)值時，執(zhí)行步驟5；當(dāng)小于第一預(yù)設(shè)值時，則執(zhí)行步驟2；

步驟5：調(diào)節(jié)模塊進(jìn)入半工作狀態(tài)，計算得出調(diào)節(jié)模塊中需要的PWM占空比，通過實時調(diào)節(jié)PWM的占空比來進(jìn)行相位延遲角度的補償；

步驟6：調(diào)節(jié)模塊進(jìn)入全工作狀態(tài)，計算得出調(diào)節(jié)模塊中需要的PWM占空比，通過實時調(diào)節(jié)PWM的占空比來進(jìn)行相位延遲角度的補償。

2.如權(quán)利要求1所述的無刷直流電機相位延遲補償電路的控制方法，其特征在于，所述步驟2中換相頻率的具體計算方法為基于無刷直流電機的極對數(shù)以及轉(zhuǎn)速進(jìn)行計算，具體公式如下：

其中，“f”為換相頻率，“n”為電機當(dāng)前轉(zhuǎn)速，“p”為極對數(shù)。

3.如權(quán)利要求1所述的無刷直流電機相位延遲補償電路的控制方法，其特征在于，所述步驟3中第二預(yù)設(shè)值具體計算方法為：

其中，“C₀”為所述RC濾波模塊中第一電容C1的容值，“f₂”為換相頻率第二預(yù)設(shè)值，“R₀”為所述RC濾波模塊中第三電阻R3、所述調(diào)節(jié)模塊中第四電阻R4以及第五電阻R5的阻值。

4.如權(quán)利要求1所述的無刷直流電機相位延遲補償電路的控制方法，其特征在于，所述步驟4中第一預(yù)設(shè)值具體計算方法為：

其中，“C₀”為所述RC濾波模塊中第一電容C1的容值，“f₁”為換相頻率第一預(yù)設(shè)值。

5.如權(quán)利要求1所述的無刷直流電機相位延遲補償電路的控制方法，其特征在于，所述步驟5中調(diào)節(jié)模塊中需要的PWM占空比，具體公式如下：

其中，“C₀”為所述RC濾波模塊中第一電容C1的容值，“f”為換相頻率，“R₀”為所述RC濾波模塊中第三電阻R3、所述調(diào)節(jié)模塊中第四電阻R4以及第五電阻R5的阻值。

6.如權(quán)利要求1所述的無刷直流電機相位延遲補償電路的控制方法，其特征在于，所述步驟6中調(diào)節(jié)模塊中需要的PWM占空比如下：

PWM＝1。