[發(fā)明專利]一種無刷直流電機(jī)相位延遲的補(bǔ)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

本發(fā)明公開了一種無刷直流電機(jī)相位延遲的補(bǔ)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(jī)端電壓進(jìn)行分壓后，轉(zhuǎn)換成單片機(jī)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)。本發(fā)明可以很好的改善濾波電路的效果，解決了由于三相端電壓的頻率在電機(jī)啟動以及低、中、高速等不同運(yùn)行狀態(tài)下波動范圍比較大的問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及無刷直流電機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種無刷直流電機(jī)相位延遲的補(bǔ)償電路及控制方法。

背景技術(shù)

無刷直流電機(jī)是一種不再使用機(jī)械結(jié)構(gòu)換向刷而改用電子換向器的新型電機(jī)。無刷直流電機(jī)以法拉第的電磁感應(yīng)定律為基礎(chǔ)，它具有高速動態(tài)響應(yīng)、高效率、長壽命、低噪聲、高轉(zhuǎn)速、無換向火花、運(yùn)行可靠和易于維護(hù)等特點(diǎn)。

無刷直流電機(jī)繞組反電動勢的過零點(diǎn)反映了轉(zhuǎn)子磁極的位置。因此，只要能準(zhǔn)確的檢測到繞組反電動勢的過零點(diǎn)信號，就可以判斷出轉(zhuǎn)子的關(guān)鍵位置。經(jīng)過30°電角度延時處理后，就可以作為繞組的換向點(diǎn)，再根據(jù)6根功率管的導(dǎo)通順序，從而實現(xiàn)無刷直流電機(jī)的換向操作。目前，在實際應(yīng)用中，由于三相端電壓的頻率在電機(jī)啟動以及低、中、高速等不同運(yùn)行狀態(tài)下波動范圍比較大，原因是原本的濾波電路無法做到30°的精確延遲，所以，這樣會導(dǎo)致電機(jī)在不同轉(zhuǎn)速下運(yùn)行狀態(tài)會變得極不平穩(wěn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種無刷直流電機(jī)相位延遲的補(bǔ)償電路及控制方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中由于三相端電壓的頻率在電機(jī)啟動以及低、中、高速等不同運(yùn)行狀態(tài)下波動范圍比較大，導(dǎo)致電機(jī)在不同轉(zhuǎn)速下運(yùn)行狀態(tài)會變得極不平穩(wěn)的問題。

本發(fā)明提供了一種無刷直流電機(jī)相位延遲的補(bǔ)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(jī)端電壓進(jìn)行分壓后，轉(zhuǎn)換成單片機(jī)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)。

進(jìn)一步地，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(jī)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。

進(jìn)一步地，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。

進(jìn)一步地，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。

本發(fā)明還提供了一種無刷直流電機(jī)相位延遲的控制方法，包括如下步驟：

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

步驟2：通過步驟1得出無刷直流電機(jī)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；