一種無刷電機位置傳感器異常檢測與保護裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種無刷電機位置傳感器異常檢測與保護裝置，屬于電機控制的技術領域。
【背景技術】
[0002]無刷電動機利用電子換向替代了機械換向，克服了傳統(tǒng)直流電機由于電刷摩擦而產(chǎn)生的一系列問題，并且具有調(diào)速性能好、體積小、效率高等優(yōu)點，因而廣泛應用于國民經(jīng)濟生產(chǎn)的各個領域以及人們的日常生活中。
[0003]從系統(tǒng)成本及實現(xiàn)的難易程度，無刷電機通常使用位置傳感器，如霍爾傳感器來檢測電機轉(zhuǎn)子位置，據(jù)此向電機各相線圈輸出驅(qū)動電壓。當位置傳感器出現(xiàn)異常時，如何進行檢測并實施及時、有效的保護控制是至關重要的。未能及時發(fā)現(xiàn)和處理位置傳感器的異常，可能導致電機運轉(zhuǎn)過程中出現(xiàn)大幅振動等問題，甚至導致人身財產(chǎn)危險；對異常的及時、可靠地處置，能夠盡可能降低異常導致的風險。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實用新型所要解決的技術問題在于克服現(xiàn)有技術的不足，提供一種無刷電機位置傳感器異常檢測與保護裝置，解決現(xiàn)有的電機控制中未能及時發(fā)現(xiàn)和處理位置傳感器的異常，可能導致電機運轉(zhuǎn)過程中出現(xiàn)大幅振動等問題。
[0005]本實用新型具體采用以下技術方案解決上述技術問題:
[0006]一種無刷電機位置傳感器異常檢測與保護裝置，包括:
[0007]位置檢測單元，用于采用若干位置傳感器檢測電機轉(zhuǎn)子位置，獲得若干個檢測信號;
[0008]周期計算及異常檢測單元，與位置檢測單元相連，用于計算各個位置傳感器檢測信號的周期，并判定位置傳感器是否有異常；
[0009]異常保護單元，與周期計算及異常檢測單元相連，用于確定當前電機運轉(zhuǎn)所需的電周期，并在判斷得出位置傳感器出現(xiàn)異常時對電機運轉(zhuǎn)實施保護；
[0010]電機控制與驅(qū)動單元，與周期計算及異常檢測單元、異常保護單元分別相連，用于根據(jù)所述電周期及位置傳感器的工作狀態(tài)向電機各相線圈施加驅(qū)動電壓。
[0011]進一步地，作為本實用新型的一種優(yōu)選技術方案，其特征在于，所述位置檢測單元采用霍爾傳感器進行檢測。
[0012]進一步地，作為本實用新型的一種優(yōu)選技術方案，其特征在于，所述異常保護單元包括:電周期確認單元、保護控制單元及異常指示單元，其中電周期確認單元、保護控制單元分別和電機控制與驅(qū)動單元相連。
[0013]本實用新型采用上述技術方案，能產(chǎn)生如下技術效果:
[0014]本實用新型所提供的無刷電機位置傳感器異常檢測與保護裝置，通過各個位置傳感器輸出信號的檢測及周期計算，判定位置傳感器是否出現(xiàn)異常；在位置傳感器出現(xiàn)異常時，根據(jù)所出現(xiàn)異常的不同情況對電機運轉(zhuǎn)實施保護。所謂保護具體為:當電機仍然能夠正常工作時，主動降低電機各相線圈的驅(qū)動電壓，或維持電機的正常工作等待外界干預；當電機無法正常工作時，關斷電機各相線圈的驅(qū)動電壓，實施停機保護；只要出現(xiàn)異常，對外指示異常的發(fā)生。本實用新型有利于提高電機運轉(zhuǎn)過程的可靠性和安全性，降低因位置傳感器異常而造成的損失。
【附圖說明】
[0015]為了更清楚地說明本實用新型實施例的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0016]圖1為本實用新型實施例提供的一種無刷電機位置傳感器異常檢測與保護裝置的框圖。
[0017]圖2為本實用新型實施例提供的三相無刷電機位置傳感器信號、區(qū)間及電周期示意圖。
[0018]圖3為本實用新型實施例提供的一種位置傳感器異常檢測與保護的框圖。
【具體實施方式】
[0019]下面結合附圖對本實用新型實施例進行詳細描述。應當明確，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├?，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。
[0020]本實用新型實施例實施一提供了一種無刷電機位置傳感器異常檢測與保護裝置，如圖1所示，包括位置檢測單元110、周期計算及異常檢測單元120、電機控制與驅(qū)動單元130和異常保護單元140。其中位置檢測單元110的輸出端連接周期計算及異常檢測單元120的輸入端；所述周期計算及異常檢測單元120的輸出端分別連接控制與驅(qū)動單元130和異常保護單元140的輸入端；所述異常保護單元140的輸出端還與控制與驅(qū)動單元130的輸入端相連，所述控制與驅(qū)動單元130的輸出端連接無刷電機。
[0021]通過多個位置傳感器，如霍爾傳感器，位置檢測單元110能夠檢測獲得電機轉(zhuǎn)子位置，周期計算及異常檢測單元120進而計算各個位置傳感器檢測信號的周期，并判定位置傳感器是否有異常。異常的判定是根據(jù)各個位置傳感器檢測信號周期之間的差異、周期變化率及所設置的周期閾值中的一個或多個、或全部條件來完成的。具體的判定可以是:當某一個位置傳感器檢測信號的周期明顯小于或大于其他位置傳感器檢測信號的周期時，該位置傳感器視為異常；當所有位置傳感器檢測信號周期之間沒有明顯差異，但都明顯超出所設定周期閾值或明顯有異于此前的歷史記錄時，所有位置傳感器視為異常。
[0022]需要注意的是:在獲取信號周期時，需要對信號進行濾波、去彈跳等處理，以避免計算出錯。
[0023]進一步地，以三相無刷電機為例，通過三個霍爾傳感器HU、HV和Hff將電機360電周期劃分為101、100、110、010、011和001，如圖2所示。當三個霍爾傳感器均正常工作時，任一個信號的周期都應接近或相等。但是，某一個或多個霍爾傳感器損壞時，檢測信號周期就會有明顯的差異。例如，當HU霍爾傳感器損壞以至于其輸出信號一直為高，那么其信號周期就幾乎為無限長。在一定時間內(nèi)計算獲得的HV和Hff信號周期較為接近，且明顯小于HU信號周期。此時即可判定HU霍爾傳感器為異常。