專利名稱：無傳感器無刷直流電動(dòng)機(jī)的控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種無傳感器無刷直流(BLDC)電動(dòng)機(jī)的控制方法。更具體地，涉及一種驅(qū)動(dòng)控制方法，防止了由于零交叉點(diǎn)的檢測(cè)失敗而引起的集中繞組BLDC電動(dòng)機(jī)的關(guān)閉(shutdown)。
背景技術(shù)：
通常，直流(DC)電動(dòng)機(jī)表現(xiàn)出所施加的電壓和速度之間線性關(guān)系。線性關(guān)系向速度控制提供了簡易性以及較寬范圍的速度控制。DC電動(dòng)機(jī)包括刷子，作為用于保持單向轉(zhuǎn)矩的必需單元。因?yàn)樗⒆?，DC電動(dòng)機(jī)具有諸如對(duì)于高速操作的較差實(shí)用性、由于刷子的磨損引起的經(jīng)常性維護(hù)以及過大的噪聲之類的缺點(diǎn)。
已經(jīng)開發(fā)出無刷DC(BLDC)電動(dòng)機(jī)，以克服傳統(tǒng)的DC電動(dòng)機(jī)的缺點(diǎn)。與傳統(tǒng)的DC電動(dòng)機(jī)相對(duì)，BLDC包括其上纏繞了線圈的定子和具有永久磁鐵的轉(zhuǎn)子。來自轉(zhuǎn)子的永久磁鐵的磁通量與定子的線圈中的電流產(chǎn)生的磁通量產(chǎn)生互感。在BLDC電動(dòng)機(jī)中，控制定子的線圈中的電流，使得定子的磁通量和轉(zhuǎn)子的磁通量之間的角度接近90°，以提供旋轉(zhuǎn)力。因?yàn)锽LDC電動(dòng)機(jī)沒有刷子，它去除了傳統(tǒng)DC電動(dòng)機(jī)的以上缺點(diǎn)，并保留了其優(yōu)點(diǎn)。因此，近年來BLDC電動(dòng)機(jī)被廣泛使用。
為了避免使用刷子，BLDC電動(dòng)機(jī)使用反相切換(inverterswitching)設(shè)備來保持單向轉(zhuǎn)矩。反相切換設(shè)備控制在何處產(chǎn)生定子的磁通量。為了適當(dāng)?shù)乜刂拼磐?，必須確定轉(zhuǎn)子相對(duì)于定子線圈的位置，以正確地協(xié)調(diào)反相切換設(shè)備的切換操作，使得定子的磁通量和轉(zhuǎn)子的磁通量之間的角度成為形成旋轉(zhuǎn)力的角度。此時(shí)，為了檢測(cè)轉(zhuǎn)子的位置，可以使用諸如霍爾傳感器之類的傳感器，以便直接測(cè)量轉(zhuǎn)子的位置。然而，由于諸如溫度和壓力之類的環(huán)境因素，主要使用無傳感器方法。通過測(cè)量定子線圈中的反電動(dòng)勢(shì)來推斷轉(zhuǎn)子的位置，從而檢測(cè)零交叉點(diǎn)(ZCP)。
通過將基準(zhǔn)電壓與在定子的特定相中感應(yīng)的反電動(dòng)勢(shì)相比較，來檢測(cè)ZCP。如果檢測(cè)到ZCP，產(chǎn)生中斷并且在從檢測(cè)到ZCP開始的30電氣角之后，產(chǎn)生相換向(phase commutation)。
在傳統(tǒng)的4極、6槽、表面永久磁鐵、集中繞組類型的BLDC電動(dòng)機(jī)中，存在沒有磁通量變化的兩個(gè)15度間隔。在這些間隔中，反電動(dòng)勢(shì)電壓為零，引起不穩(wěn)定的ZCP檢測(cè)。由于不穩(wěn)定的ZCP檢測(cè)，出現(xiàn)轉(zhuǎn)子位置的不穩(wěn)定檢測(cè)，并且相換向不與轉(zhuǎn)子位置一致。轉(zhuǎn)子位置的不穩(wěn)定檢測(cè)和不規(guī)則相換向產(chǎn)生了紋波相電流。紋波相電流可以引起B(yǎng)LDC電動(dòng)機(jī)的振動(dòng)或異常工作。最終會(huì)發(fā)生BLDC電動(dòng)機(jī)的關(guān)閉。因此，降低了BLDC電動(dòng)機(jī)的性能。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的一個(gè)方面是提供一種無傳感器無刷直流(DC)電動(dòng)機(jī)的控制方法，其中，改變輸入到比較器的基準(zhǔn)電壓，以設(shè)置新的基準(zhǔn)點(diǎn)，隨后使用新的基準(zhǔn)點(diǎn)來檢測(cè)零交叉點(diǎn)(ZCP)，以避免ZCP的不穩(wěn)定檢測(cè)。
本發(fā)明的另一個(gè)方面是提供一種無傳感器BLDC電動(dòng)機(jī)的控制方法，其中，與利用新基準(zhǔn)點(diǎn)檢測(cè)的ZCP相對(duì)應(yīng)地校正相換向時(shí)間，以減少紋波電流，穩(wěn)定地控制無傳感器BLDC電動(dòng)機(jī)。
將在下面的描述中部分地提出本發(fā)明的其他方面和/或優(yōu)點(diǎn)，并且從描述中部分地顯而易見，或者可以通過本發(fā)明的實(shí)踐而獲悉。
根據(jù)本發(fā)明，可以通過提供一種無傳感器集中繞組無刷直流(BLDC)電動(dòng)機(jī)的控制方法來實(shí)現(xiàn)以上和/或其他方面，該方法包括通過向基準(zhǔn)電壓加上預(yù)設(shè)特定值來產(chǎn)生新的基準(zhǔn)電壓，或者從基準(zhǔn)電壓減去預(yù)設(shè)特定值來產(chǎn)生新的基準(zhǔn)電壓；以及相對(duì)于新的基準(zhǔn)電壓來檢測(cè)零交叉點(diǎn)，以控制無傳感器集中繞組BLDC電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)。
預(yù)設(shè)特定值可以大于零且小于與反電動(dòng)勢(shì)電壓的幅度相對(duì)應(yīng)的值。
可以通過調(diào)整與比較器的基準(zhǔn)電壓接收端相連的電阻器的電阻，來加上或減去預(yù)設(shè)特定值。
優(yōu)選地，使用新的基準(zhǔn)電壓來檢測(cè)ZCP，并且通過在ZCP檢測(cè)之后向30電氣角加上預(yù)定角度而給出的點(diǎn)處，或者通過在ZCP檢測(cè)之后從30電氣角減去預(yù)定角度而給出的點(diǎn)處，執(zhí)行換向，以控制無傳感器集中繞組BLDC電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)。
優(yōu)選地，如果通過減去預(yù)設(shè)特定值來設(shè)置新的基準(zhǔn)電壓，則在反電動(dòng)勢(shì)電壓的上升周期中加上預(yù)定角度，并在其下降周期中減去預(yù)定角度。
優(yōu)選地，如果通過加上預(yù)設(shè)特定值來設(shè)置新的基準(zhǔn)電壓，在反電動(dòng)勢(shì)電壓的上升周期中減去預(yù)定角度，并在其下降周期中加上預(yù)定角度。
預(yù)定角度的數(shù)值可以基于無傳感器集中繞組BLDC電動(dòng)機(jī)的角速度而改變。
優(yōu)選地，在按照紋波電流減少角度的進(jìn)一步校正之后，執(zhí)行相換向。
在超出預(yù)設(shè)速度的高速驅(qū)動(dòng)期間，可以應(yīng)用10°至15°的紋波電流減少角度，來校正換向時(shí)間。
優(yōu)選地，無傳感器集中繞組BLDC電動(dòng)機(jī)是4極、6槽、表面永久磁鐵(SPM)類型。


結(jié)合附圖，從以下實(shí)施例的描述中，更容易地理解本發(fā)明的這些及/或其他方面和優(yōu)點(diǎn)，并且這些及/或其他方面和優(yōu)點(diǎn)變得顯而易見圖1是示出了無傳感器無刷直流(BLDC)電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)設(shè)備的方框圖；圖2是示出了無傳感器BLDC電動(dòng)機(jī)的零交叉點(diǎn)(ZCP)檢測(cè)電路的電路圖；圖3是示出了在4極、6槽、表面永久磁鐵(SPM)、集中繞組類型的BLDC電動(dòng)機(jī)中不存在磁鏈(magnetic flux linkage)變化的間隔的圖；圖4是示出了4極、6槽、SPM集中繞組類型的BLDC電動(dòng)機(jī)的反電動(dòng)勢(shì)電壓的波形圖；
圖5是示出了根據(jù)本發(fā)明的ZCP檢測(cè)方法的圖；圖6A和6B分別示出了在根據(jù)本發(fā)明的校正角度的應(yīng)用之前和之后的相電流的波形；以及圖7A和7B分別示出了在根據(jù)本發(fā)明的校正角度和紋波電流減少角度(提前角度)的應(yīng)用之前和之后的相電流的波形。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在詳細(xì)參考附圖所示的本發(fā)明的實(shí)施例、示例，其中，全部附圖中，類似的參考數(shù)字表示類似的單元。下面通過參考附圖，描述實(shí)施例，以解釋本發(fā)明。
圖1是示出了無傳感器無刷直流(BLDC)電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)設(shè)備的簡化方框圖。如圖1所示，驅(qū)動(dòng)設(shè)備包括整流單元12、反相器13、BLDC電動(dòng)機(jī)14、端電壓檢測(cè)器15、控制器16以及電流傳感器17。整流單元12從AC電源11接收交流(AC)功率。整流單元12包括用于整流AC功率的整流器以及用于平滑整流AC功率11的平流電容器。已整流并平滑的AC功率提供輸入到反相器13的DC電壓。反相器13包括晶體管以及以反并聯(lián)(anti-parallel)角度與晶體管相連的二極管。響應(yīng)來自控制器16的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，晶體管切換“導(dǎo)通”或“截止”，以控制提供給BLDC電動(dòng)機(jī)14的輸入DC電壓。通過控制晶體管的切換，反相器13向BLDC電動(dòng)機(jī)14提供3相功率。BLDC電動(dòng)機(jī)14包括定子和轉(zhuǎn)子。BLDC電動(dòng)機(jī)的定子接收由反相器13的切換而轉(zhuǎn)換的3相功率，以產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，并且BLDC電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子由于與定子的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的互感而旋轉(zhuǎn)。端電壓檢測(cè)器15輸入在BLDC電動(dòng)機(jī)14中產(chǎn)生的反電動(dòng)勢(shì)電壓，將其與基準(zhǔn)電壓相比較，檢測(cè)ZCP，提取轉(zhuǎn)子的位置信息，并將位置信息發(fā)送到控制器16?？刂破?6根據(jù)轉(zhuǎn)子的位置信息，計(jì)算BLDC電動(dòng)機(jī)14的速度，并使用計(jì)算的速度，產(chǎn)生用于BLDC電動(dòng)機(jī)14的速度控制的脈沖寬度調(diào)制(PWM)圖樣。電流傳感器17檢測(cè)電流，以確定施加到BLDC電動(dòng)機(jī)14上的負(fù)載，并將檢測(cè)的電流數(shù)據(jù)發(fā)送到控制器16。
圖2示出了用于檢測(cè)無傳感器BLDC電動(dòng)機(jī)的ZCP的ZCP檢測(cè)電路。ZCP檢測(cè)電路包括比較器21、22和23。通過各個(gè)反相輸入端，比較器21、22和23接收通過電阻器R3兩端的無傳感器BLDC電動(dòng)機(jī)的中性點(diǎn)電壓Vdc電壓，作為基準(zhǔn)輸入。通過各個(gè)同相端，比較器21、22和23接收分別由電阻器R1和R2分壓的每個(gè)三相端電壓Vu、Vv和Vw。然后，比較器21、22和23將各個(gè)分壓的3相電壓Vu、Vv和Vw與基準(zhǔn)輸入相比較。比較器21、22和23分別將比較結(jié)果Ca、Cb和Cc輸出到控制器16。
下面描述具有上述配置的無傳感器BLDC電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)設(shè)備的操作。
通過整流單元12整流并平滑AC輸入功率，并將其輸入到反相器13，反相器13響應(yīng)來自控制器16的控制信號(hào)，通過導(dǎo)通或截止每一個(gè)晶體管，將輸入的功率轉(zhuǎn)換為3相電壓。然后，根據(jù)轉(zhuǎn)子的位置，將轉(zhuǎn)換的三相電壓施加到定子上，以控制BLDC電動(dòng)機(jī)。
端電壓檢測(cè)器15檢測(cè)反電動(dòng)勢(shì)電壓何時(shí)變化。參考圖2，通過電阻器R3將中性點(diǎn)電壓Vdc輸入到各個(gè)比較器21、22和23的反相端。由電阻器R1和R2分壓不同相的反電動(dòng)勢(shì)電壓，并分別輸入到各個(gè)比較器21、22和23的同相端。然后，將反電動(dòng)勢(shì)電壓與中性點(diǎn)電壓Vdc相比較，并且分別輸出相應(yīng)的比較結(jié)果作為輸出電壓Ca、Cb和Cc。
此時(shí)，當(dāng)反電動(dòng)勢(shì)電壓的極性從正變?yōu)樨?fù)或者從負(fù)變?yōu)檎龝r(shí)，檢測(cè)到ZCP。通常，如果檢測(cè)到ZCP，產(chǎn)生中斷。使用轉(zhuǎn)子位置和來自電流傳感器17的感知電流值來計(jì)算相換向。將PWM圖樣發(fā)送到反相器13，以控制BLDC電動(dòng)機(jī)14。
在傳統(tǒng)的4極、6槽、SPM類型的BLDC電動(dòng)機(jī)中，在定子槽的任意一側(cè)上都存在沒有磁鏈變化的兩個(gè)15度間隔。在這些間隔處，反電動(dòng)勢(shì)電壓為零，引起了不穩(wěn)定的ZCP檢測(cè)。由于不穩(wěn)定的ZCP檢測(cè)，發(fā)生轉(zhuǎn)子位置的不穩(wěn)定檢測(cè)，并且相換向不與轉(zhuǎn)子位置一致。轉(zhuǎn)子位置的不穩(wěn)定檢測(cè)和不規(guī)則相換向會(huì)引起B(yǎng)LDC電動(dòng)機(jī)的振動(dòng)或異常工作。最終會(huì)發(fā)生BLDC的關(guān)閉。因此，降低了BLDC電動(dòng)機(jī)的性能。
圖3示出了在4極、6槽、表面永久磁鐵(SPM)、集中繞組類型的BLDC電動(dòng)機(jī)中不存在磁鏈變化的間隔。在4極、6槽、SPM、集中繞組類型的BLDC電動(dòng)機(jī)中，與24槽分布式繞組BLDC電動(dòng)機(jī)相對(duì)，極間隔是90°，并且定子槽間隔是60°。由磁鏈的變化引起從定子31的相繞組感應(yīng)的反電動(dòng)勢(shì)電壓。如圖3所示，在4極、6槽、SPM、集中繞組類型的BLDC電動(dòng)機(jī)中，分別在定子槽間隔的左邊和右邊存在相對(duì)于相繞組沒有磁鏈的變化的兩個(gè)15度間隔33。在這些間隔中，反電動(dòng)勢(shì)電壓為零。
圖4示出了4極、6槽SPM集中繞組類型的BLDC電動(dòng)機(jī)的反電動(dòng)勢(shì)電壓的波形。如圖4所示，存在其中反電動(dòng)勢(shì)電壓為零的間隔。這些間隔引起轉(zhuǎn)子位置的不穩(wěn)定檢測(cè)和不規(guī)則相換向，產(chǎn)生紋波相電流。紋波相電流會(huì)引起振動(dòng)或BLDC電動(dòng)機(jī)的異常工作。最終會(huì)發(fā)生BLDC電動(dòng)機(jī)的關(guān)閉。因此，降低了BLDC電動(dòng)機(jī)的性能。
圖5是示出了根據(jù)本發(fā)明的用于解決該不穩(wěn)定ZCP檢測(cè)問題的ZCP檢測(cè)方法的圖。如圖5所示，傳統(tǒng)的基準(zhǔn)電壓是1/2Vdc，從傳統(tǒng)基準(zhǔn)電壓減去特定值a，給出新的基準(zhǔn)電壓1/2Vdc-a。如圖2所示，基準(zhǔn)電壓由電阻器R1和R2分壓，隨后被輸入到各個(gè)比較器的反相端?？梢酝ㄟ^調(diào)整電阻器R1和R2的電阻值，將新的基準(zhǔn)電壓輸入到比較器。從[(R4)/(R3+R4)]Vdc推導(dǎo)出新的基準(zhǔn)電壓，并輸入到每一個(gè)比較器的反相端。因此，例如，為了將新的基準(zhǔn)電壓設(shè)置為0.8Vdc，選擇R3和R4的電阻值以使R4＝4R3。特定值a可以是大于零且小于與反電動(dòng)勢(shì)電壓的幅度相對(duì)應(yīng)的值。將特定值a用于以穩(wěn)定且均勻的方式檢測(cè)ZCP。因此，本發(fā)明避免了與反電動(dòng)勢(shì)電壓為零的間隔相關(guān)的問題。
在使用新的基準(zhǔn)電壓檢測(cè)到ZCP之后，其后立即發(fā)生相換向。典型地，相換向發(fā)生在ZCP檢測(cè)之后的30度電氣角處。在本發(fā)明中，使用新的基準(zhǔn)電壓來檢測(cè)ZCP。因此，如果按照現(xiàn)有技術(shù)的教益，與傳統(tǒng)情況相似地發(fā)生相換向，則相換向與定子位置不一致。從圖5中可以理解，在使用原始基準(zhǔn)電壓1/2Vdc檢測(cè)的ZCP和使用新的基準(zhǔn)電壓1/2Vdc-a檢測(cè)的相應(yīng)ZCP之間存在μ電氣角的差。因此，必須校正傳統(tǒng)的相換向時(shí)間，使得在反電動(dòng)勢(shì)電壓的上升周期中，在ZCP檢測(cè)之后的30+μ電氣角處發(fā)生相換向，在反電動(dòng)勢(shì)電壓的下降周期中，在ZCP檢測(cè)之后的30-μ電氣角處發(fā)生相換向。此時(shí)，μ值基于特定值a而變化，加上或減去所述特定值a以推導(dǎo)出新基準(zhǔn)電壓以及單位是每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)或者RPM的當(dāng)前轉(zhuǎn)子速度。因此，在預(yù)先確定要加上或減去哪個(gè)特定值a以推導(dǎo)出新基準(zhǔn)電壓之后，通過試驗(yàn)來確定μ值。
此外，與圖5所示從原始基準(zhǔn)電壓減去特定值a的情況不同，通過向原始基準(zhǔn)電壓加上特定值a，可以推導(dǎo)出另一個(gè)新的基準(zhǔn)電壓。與圖5所示的情況類似，在使用原始基準(zhǔn)電壓1/2Vdc檢測(cè)的ZCP和使用新的基準(zhǔn)電壓1/2Vdc+a檢測(cè)的相應(yīng)ZCP之間存在μ電氣角的差。然而，當(dāng)向原始基準(zhǔn)電壓加上特定值a時(shí)，與圖5所示的情況不同，校正傳統(tǒng)的相換向時(shí)間，以使在反電動(dòng)勢(shì)電壓的上升周期中，在ZCP檢測(cè)之后的30-μ電氣角處發(fā)生相換向，并且在反電動(dòng)勢(shì)的下降周期中，在ZCP檢測(cè)之后的30+μ電氣角處發(fā)生相換向。
如果將方波形的相電流施加到其反電動(dòng)勢(shì)電壓具有梯形波的典型BLDC電動(dòng)機(jī)，則產(chǎn)生無紋波轉(zhuǎn)矩。因此，使用電流源反相器較好，然而電流源反相器相對(duì)比較昂貴。因此，通常使用電壓源反相器，然而電壓源反相器不能提供理想的矩形波形的相電流，從而在相換向期間產(chǎn)生紋波電流，尤其是在紋波電流會(huì)變大的高速范圍內(nèi)。因此，需要校正動(dòng)作來減少紋波電流。為了減少紋波電流，可以將提前角度(紋波電流減少角度)應(yīng)用于何時(shí)發(fā)生相換向的確定。通過試驗(yàn)，可以確定該紋波電流減少的角度值。從圖7A和7B中可以理解到，典型地，在高于或等于300RPM的高速工作范圍中，應(yīng)用近似10°至15°的紋波電流減少角度顯著地減少了紋波電流。
圖6A和6B分別示出了在根據(jù)本發(fā)明的校正角度的應(yīng)用之前和之后的相電流的波形。如圖6A所示，應(yīng)用傳統(tǒng)的基準(zhǔn)電壓。當(dāng)反電動(dòng)勢(shì)電壓上升時(shí)(上升周期)，提前μ電氣角檢測(cè)到ZCP，并且在ZCP檢測(cè)的30電氣角之后處發(fā)生相應(yīng)的相變換。當(dāng)反電動(dòng)勢(shì)電壓下降時(shí)(下降周期)，推遲μ檢測(cè)到ZCP，并且在ZCP檢測(cè)后的30°之后發(fā)生相應(yīng)的相換向。因此，相換向時(shí)間在上升周期內(nèi)提前μ而在下降周期內(nèi)延遲μ，產(chǎn)生不相等的相換向周期。在本發(fā)明中，如圖6B所示，應(yīng)用新的基準(zhǔn)電壓來檢測(cè)ZCP，并將相換向校正μ，使相換向周期相等。
圖7A和7B分別示出了在根據(jù)本發(fā)明、用于減少紋波電流的校正角度和紋波電流減少角度的應(yīng)用之前和之后的相電流的波形。當(dāng)應(yīng)用傳統(tǒng)的基準(zhǔn)電壓并且在發(fā)生相換向時(shí)應(yīng)用紋波電流減少角度來進(jìn)行校正時(shí)，如圖7A所示，紋波電流小于圖6A的紋波電流，然而相換向周期仍然不穩(wěn)定。利用本發(fā)明，應(yīng)用新的基準(zhǔn)電壓；將相換向校正μ；然后應(yīng)用紋波電流減少角度。如圖7B所示，使相換向周期相等并減少了紋波電流。
從以上描述中顯而易見的是，本發(fā)明提供了一種無傳感器集中繞組BLDC電動(dòng)機(jī)的控制方法，其中，改變用于檢測(cè)ZCP的基準(zhǔn)電壓，以避免ZCP的不穩(wěn)定的檢測(cè)，并且與利用新基準(zhǔn)點(diǎn)檢測(cè)的ZCP相應(yīng)地校正相換向時(shí)間，以使相換向周期相等，實(shí)現(xiàn)無傳感器BLDC電動(dòng)機(jī)的穩(wěn)定控制。
盡管已經(jīng)示出并描述了本發(fā)明的幾個(gè)實(shí)施例，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以認(rèn)識(shí)到，在不脫離本發(fā)明的原理和精神時(shí)，在這些實(shí)施例中可以進(jìn)行改變，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求及其等效物限定。
權(quán)利要求
1.一種無傳感器、集中繞組、無刷直流電動(dòng)機(jī)的控制方法，包括向第一基準(zhǔn)電壓加上預(yù)設(shè)特定值，產(chǎn)生第二基準(zhǔn)電壓；以及相對(duì)于第二基準(zhǔn)電壓來檢測(cè)零交叉點(diǎn)，以控制無傳感器集中繞組電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制方法，其中，預(yù)設(shè)特定值大于零且小于與反電動(dòng)勢(shì)電壓的幅度相對(duì)應(yīng)的值。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制方法，其中，通過調(diào)整與比較器的基準(zhǔn)電壓接收端相連的一個(gè)或多個(gè)電阻器的電阻來加上預(yù)設(shè)特定值。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制方法，其中，無傳感器集中繞組電動(dòng)機(jī)是4極、6槽、表面永久磁鐵。
5.一種無傳感器、集中繞組、無刷直流電動(dòng)機(jī)的控制方法，包括從第一基準(zhǔn)電壓減去預(yù)設(shè)特定值，產(chǎn)生第二基準(zhǔn)電壓；以及相對(duì)于第二基準(zhǔn)電壓來檢測(cè)零交叉點(diǎn)，以控制無傳感器集中繞組電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的控制方法，其中，預(yù)設(shè)特定值大于零且小于與反電動(dòng)勢(shì)電壓的幅度相對(duì)應(yīng)的值。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的控制方法，其中，通過調(diào)整與比較器的基準(zhǔn)電壓接收端相連的一個(gè)或多個(gè)電阻器的電阻來減去預(yù)設(shè)特定值。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的控制方法，其中，無傳感器集中繞組電動(dòng)機(jī)是4極、6槽、表面永久磁鐵。
9.一種無傳感器、集中繞組、無刷直流電動(dòng)機(jī)的控制方法，包括向第一基準(zhǔn)電壓加上預(yù)設(shè)特定值，產(chǎn)生第二基準(zhǔn)電壓；相對(duì)于第二基準(zhǔn)電壓來檢測(cè)零交叉點(diǎn)；以及在通過零交叉點(diǎn)檢測(cè)之后向30電氣角加上預(yù)定角度而給出的點(diǎn)處，或者在通過零較差點(diǎn)檢測(cè)之后從30電氣角減去預(yù)定角度而給出的點(diǎn)處，執(zhí)行相換向，以控制無傳感器集中繞組電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的控制方法，其中，預(yù)定角度的數(shù)值基于無傳感器集中繞組電動(dòng)機(jī)的速度而改變。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的控制方法，其中，在反電動(dòng)勢(shì)電壓的上升周期中減去所述預(yù)定角度或者在其下降周期中加上所述預(yù)定角度。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的控制方法，其中，在按照紋波電流減少角度的進(jìn)一步校正之后執(zhí)行相換向。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的控制方法，其中，在超出預(yù)設(shè)速度的高速驅(qū)動(dòng)期間，應(yīng)用10°至15°的紋波電流來減少角度，以校正換向。
14.一種無傳感器、集中繞組、無刷直流電動(dòng)機(jī)的控制方法，包括從第一基準(zhǔn)電壓減去預(yù)設(shè)特定值，產(chǎn)生第二基準(zhǔn)電壓；相對(duì)于第二基準(zhǔn)電壓來檢測(cè)零交叉點(diǎn)；以及在通過零交叉點(diǎn)檢測(cè)之后向30電氣角加上預(yù)定角度而給出的點(diǎn)處，或者在通過零較差點(diǎn)檢測(cè)之后從30電氣角減去預(yù)定角度而給出的點(diǎn)處，執(zhí)行相換向，以控制無傳感器集中繞組電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的控制方法，其中，所述預(yù)定角度的數(shù)值基于無傳感器集中繞組電動(dòng)機(jī)的速度而改變。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的控制方法，其中，在反電動(dòng)勢(shì)電壓的上升周期中加上所述預(yù)定角度或者在其下降周期中減去所述預(yù)定角度。
17.根據(jù)權(quán)利要求14所述的控制方法，其中，在按照紋波電流減少角度的進(jìn)一步校正之后執(zhí)行相換向。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的控制方法，其中，在超出預(yù)設(shè)速度的高速驅(qū)動(dòng)期間，應(yīng)用10°至15°的紋波電流來減少角度，以校正換向。
全文摘要
這里公開了一種無傳感器無刷直流(BLDC)電動(dòng)機(jī)的控制方法，更具體地，公開了一種集中繞組BLDC電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)控制方法，能夠防止由于零交叉點(diǎn)(ZCP)的檢測(cè)失敗而引起的關(guān)閉。改變輸入到比較器的基準(zhǔn)電壓，以設(shè)置新的基準(zhǔn)點(diǎn)。使用新的基準(zhǔn)點(diǎn)來檢測(cè)ZCP，以避免ZCP的不穩(wěn)定檢測(cè)。與使用新基準(zhǔn)點(diǎn)所檢測(cè)的ZCP相對(duì)應(yīng)地校正相換向，以減少紋波電流，從而實(shí)現(xiàn)無傳感器BLDC電動(dòng)機(jī)的穩(wěn)定控制。為此，控制方法向/從基準(zhǔn)電壓加上或減去預(yù)定特定值，以產(chǎn)生新的基準(zhǔn)電壓，并利用新的基準(zhǔn)電壓來檢測(cè)ZCP，以控制無傳感器集中繞組BLDC電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)。
文檔編號(hào)H02P6/08GK1897448SQ20061007703
公開日2007年1月17日 申請(qǐng)日期2006年4月26日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月13日
發(fā)明者盧興均 申請(qǐng)人:三星光州電子株式會(huì)社