專利名稱：開關(guān)磁阻電機的位置信號有無異常的檢測方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種開關(guān)磁阻電機的位置信號有無異常的檢測方法，特別是關(guān)于在開關(guān)磁阻電機正常運轉(zhuǎn)狀態(tài)下，檢測其位置信號異常與否使開關(guān)磁阻電機更加穩(wěn)定地驅(qū)動的檢測方法。
本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是開關(guān)磁阻電機的位置信號有無異常的檢測方法，具體是在由開關(guān)磁阻電機的電源供給電路、控制電源電路的微型計算機和含有位置傳感器的驅(qū)動電路構(gòu)成的裝置上，通過位置傳感器檢測出轉(zhuǎn)子的位置，將與該位置相關(guān)的脈沖信號施加在相應(yīng)的開關(guān)器件上；測出一定時間后相應(yīng)開關(guān)器件上的電流值，將上述測到的電流值與基準電流值進行比較；如果測到的電流值比基準電流值大，則繼續(xù)加脈沖執(zhí)行正常狀態(tài)運轉(zhuǎn)；如果測到的電流值比基準電流值小，則停止加脈沖電流后，根據(jù)旋轉(zhuǎn)方向加適當?shù)拿}沖信號，使其恢復到正常運轉(zhuǎn)狀態(tài)。
本發(fā)明的方法可在開關(guān)磁阻電機正常運轉(zhuǎn)受控狀態(tài)下，通過施加在各相上的電流檢測位置信號有無異常，能夠準確地把握當前相的位置，能夠更加穩(wěn)定地控制開關(guān)磁阻電機的驅(qū)動。


圖1是具一般6/4結(jié)構(gòu)的開關(guān)磁阻電機的電源供給電路以及驅(qū)動電路圖，如圖所示，具有如下結(jié)構(gòu)依次向電機線圈施加電壓的控制用電源裝置11；向上述控制用電源裝置施加信號使電壓控制在15伏-40伏之間變化的微型計算機12；檢測電機內(nèi)轉(zhuǎn)子的位置，并輸出轉(zhuǎn)子的位置信號的位置傳感器Sa、Sb、Sc，和由根據(jù)上述轉(zhuǎn)子位置信號對開關(guān)器件進行開/關(guān)切換的PNP開關(guān)器件構(gòu)成的基礎(chǔ)驅(qū)動電路13；計算機12的輸出接口與電源11相連，電容C1、電阻R2并聯(lián)連接，兩端與電源正負極相連，A、B、C三相電機線圈La、Lb、Lc分別連接在作為開關(guān)器件的三個復合三極管Q1a、Q1b、Q1c集電極與作為開關(guān)器件的三個復合三極管Q2a、Q2b、Q2c的集電極之間，復合三極管Q1a、Q1b、Q1c發(fā)射極與復合三極管Q2a、Q2b、Q2c的集電極之間分別連接二極管FRD3、FRD5、FRD7，復合三極管Q1a、Q1b、Q1c集電極與復合三極管Q2a、Q2b、Q2c的發(fā)射極之間分別連接二極管FRD2、FRD4、FRD6，復合三極管Q1a、Q1b、Q1c基極與復合三極管Q2a、Q2b、Q2c的集電極之間分別連接電阻R21、R22、R23，復合三極管Q1a、Q1b、Q1c發(fā)射極接電源正極，復合三極管Q2a、Q2b、Q2c的發(fā)射極接地。
驅(qū)動電路中，電容C1、電阻R1、R11、R12、R13均接5V電源，電容C1的另一端接地，電阻R1的另一端連接作為位置傳感器的光電耦合器PHOTO Sa的腳1，電阻R1、R11、R12、R13的另一端分另連接作為位置傳感器的光電耦合器PHOTO Sa、PHOTO Sb、PHOTO Sc的腳3，三個作為位置傳感器的光電耦合器PHOTO Sa、PHOTO Sb、PHOTOSc的腳1、腳2首尾相接，其中PHOTO Sc的腳2接地，三個光電耦合器PHOTO Sa、PHOTO Sb、PHOTO Sc的腳4均接地，開關(guān)器件三極管PNP1、PNP2、PNP3的基極接三個光電耦合器PHOTO Sa、PHOTO Sb、PHOTO Sc的腳3，發(fā)射極接5V電源，集電極分別連接復合三極管Q2a、Q2b、Q2c的基極，集電極還通過電阻Rd1、Rd2、Rd3接地。
首先，微型計算機12通過其輸出端口PORT1向電源裝置11施加可以改變電機速度的信號。
上述控制用電源裝置11是SMPS(SWITCHING MODE POWER SUPPLY)。
上述控制用電源供給裝置11的電壓可以在15伏-40伏之間變化，將變化的電壓供給開關(guān)磁阻電機(SRM)，隨之開關(guān)磁阻電機(SRM)的轉(zhuǎn)子可以旋轉(zhuǎn)，并且其旋轉(zhuǎn)速度可以變化。
這時通過位置傳感器Sa、Sb、Sc檢出電機轉(zhuǎn)子的位置，即，檢測出轉(zhuǎn)子的位置后將信號輸出在基礎(chǔ)驅(qū)動電路13的A相上的位置傳感器PHOTO Sa，則PNP開關(guān)器件PNP1被導通，能使定子線圈A相上生成電流。
隨著上述PNP開關(guān)器件PNP1被導通，高電位的信號Sa供給A相的下部開關(guān)器件Q2a的基極，于是，上述A相的下部開關(guān)器件Q2a被導通，這時，隨著上述A相的下部開關(guān)器件Q2a被導通，電流往地線分流，通過電阻R21向A相的上部開關(guān)器件Q1a的基極施加低電位信號，上述A相的上部開關(guān)器件Q1a也被導通，于是在A相電機線圈La上可以有電流導通。
上述A相的電機線圈La上導通電流的瞬間，門驅(qū)動部13的B相位置傳感器PHOTO Sb上有信號發(fā)生，上述A相的位置傳感器PHOTO Sa被關(guān)閉，隨之PNP開關(guān)器件PNP1也被關(guān)閉，于是上述A相的下部開關(guān)器件Q2a被關(guān)閉的同時上部的開關(guān)器件Q1a也被關(guān)閉，于是電機線圈La上產(chǎn)生的磁通被單向二極管FRD3、FRD2解除，電機將平穩(wěn)地旋轉(zhuǎn)。
B相位置傳感器PHOTO Sb上發(fā)生的轉(zhuǎn)子位置信號使PNP開關(guān)器件PNP2導通，隨著PNP開關(guān)器件PNP2的導通高電位的信號Sb供給B相下部開關(guān)器件Q2b的基極，上述B相下部開關(guān)器件Q2b被導通。
隨著上述B相的下部開關(guān)器件Q2b被導通，電流向地線分流，通過電阻R22向B相的上部開關(guān)器件Q1b的基極施加低電位信號，上述B相的上部開關(guān)器件Q1b也被導通，于是在B相電機線圈Lb上可以有電流導通。
上述B相的電機線圈Lb上導通電流的瞬間驅(qū)動電路13的C相的位置傳感器PHOTO Sc發(fā)生信號，C相的上、下部開關(guān)器件Q1、Q2被導通，上述C相的電機線圈Lc上形成電流，使電機加速旋轉(zhuǎn)。反復進行這樣的工作開關(guān)磁阻電機可以旋轉(zhuǎn)。
即，微型計算機從位置傳感器接收位置信號，對其各相的驅(qū)動進行控制。
圖2是對于本發(fā)明開關(guān)磁阻電機位置信號有無異常檢測方法的工作流程圖。如圖所示，第一步，開始；第二步，檢出轉(zhuǎn)子的位置；第三步，施加與該位置相關(guān)的脈沖信號；第四步，檢出一定時間后的電流；第五步，將上述檢出電流值與基準電流值進行比較，如果檢出電流值比基準電流值大，則進入第六步，繼續(xù)加脈沖執(zhí)行正常運轉(zhuǎn)狀態(tài)；如果檢出電流值比基準電流值小，則進入第七步，停止加脈沖電流后進入第八步，第八步根據(jù)旋轉(zhuǎn)方向加適當?shù)拿}沖信號，使其恢復到正常運轉(zhuǎn)狀態(tài)。
首先，在某一相上施加脈沖信號，位置傳感器對某一相在感應(yīng)系數(shù)最低的點上發(fā)生如圖3(a)所示的位置信號，微型計算機接收上述位置信號后，為了對下一相的驅(qū)動進行控制，對相應(yīng)的開關(guān)器件施加脈沖信號。
這時，上述脈沖信號被施加后，經(jīng)過一定時間后，在相應(yīng)相上檢出電流，如圖3(b)所示，隨著位置不同相應(yīng)電流增加值也不同，我們通過實驗觀察的結(jié)果，如果電流的增加值比指定的基準值高時認為位置信號正確，如果電流的增加值比指定基準值小時認為位置信號錯誤。
下面參照圖2說明通過對上述各相的電流增加值與基準電流值進行比較檢測出位置傳感器發(fā)出的位置信號有無異常的方法。
首先，通過位置傳感器檢測出轉(zhuǎn)子的位置，將與之相應(yīng)的脈沖信號施加在相應(yīng)相的開關(guān)器件上，經(jīng)過一定時間后，重新檢測出相應(yīng)相開關(guān)器件上的電流。
然后，通過上述檢出電流值和通過實驗使用者已設(shè)定的基準電流值進行比較，其比較結(jié)果，如果上述檢出電流值比基準電流值大則繼續(xù)施加脈沖電流，可以繼續(xù)執(zhí)行正常運轉(zhuǎn)，相反，如果上述檢出電流值比基準電流值小則停止對相應(yīng)開關(guān)器件施加脈沖。
然后，判斷出目前旋轉(zhuǎn)方向的正反，在各相施加適當?shù)拿}沖，使開關(guān)磁阻電機恢復正常運轉(zhuǎn)。
權(quán)利要求
1.一種開關(guān)磁阻電機的位置信號有無異常的檢測方法，其特征是在由開關(guān)磁阻電機的電源供給電路、控制電源電路的微型計算機和驅(qū)動電路構(gòu)成的裝置上，實現(xiàn)如下步驟第一步開始；第二步通過位置傳感器檢測出轉(zhuǎn)子的位置，第三步將與該位置相關(guān)的脈沖信號施加在相應(yīng)的開關(guān)器件上；第四步測出一定時間后相應(yīng)開關(guān)器件上的電流值；第五步將上述測到的電流值與基準電流值進行比較，如果測到的電流值比基準電流值大，則進入第六步繼續(xù)加脈沖執(zhí)行正常狀態(tài)運轉(zhuǎn)；如果測到的電流值比基準電流值小，則進入第七步停止加脈沖電流后進入第八步，第八步根據(jù)旋轉(zhuǎn)方向加適當?shù)拿}沖信號，使其恢復到正常運轉(zhuǎn)狀態(tài)。
全文摘要
開關(guān)磁阻電機的位置信號有無異常的檢測方法，是在由開關(guān)磁阻電機的電源供給電路、控制電源電路的微型計算機和驅(qū)動電路構(gòu)成的裝置上，通過位置傳感器檢測轉(zhuǎn)子的位置，將與該位置相關(guān)的脈沖信號加在相應(yīng)的開關(guān)器件上，測出一定時間后相應(yīng)開關(guān)器件上的電流值，將測到的電流值與基準電流值進行比較；比較結(jié)果，測到的電流值比基準電流值大，則繼續(xù)加脈沖執(zhí)行正常狀態(tài)運轉(zhuǎn)；比較結(jié)果，測到的電流值比基準電流值小，則停止加脈沖電流后，根據(jù)旋轉(zhuǎn)方向加適當?shù)拿}沖信號，使其恢復到正常運轉(zhuǎn)狀態(tài)。本發(fā)明可在開關(guān)磁阻電機正常運轉(zhuǎn)受控狀態(tài)下，通過施加在各相上的電流檢測位置信號有無異常能夠準確地把握當前相的位置，更加穩(wěn)定地控制開關(guān)磁阻電機的驅(qū)動。
文檔編號H02P6/14GK1412937SQ0113636
公開日2003年4月23日 申請日期2001年10月12日 優(yōu)先權(quán)日2001年10月12日
發(fā)明者金相永 申請人:樂金電子(天津)電器有限公司