本發(fā)明屬于無(wú)刷直流電機(jī)控制的
技術(shù)領(lǐng)域：
，尤其涉及一種無(wú)位置傳感器無(wú)刷直流電機(jī)換向相位實(shí)時(shí)校正系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù)：
：永磁無(wú)刷電機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，功率密度大，便于控制等優(yōu)點(diǎn)，是高速電機(jī)設(shè)計(jì)的首選，其控制系統(tǒng)多采用位置傳感器來(lái)檢測(cè)轉(zhuǎn)子位置，但是位置傳感器的存在降低電機(jī)可靠性，增加電機(jī)體積和成本，限制了該類(lèi)電機(jī)的應(yīng)用場(chǎng)合。近年來(lái)，隨著無(wú)位置傳感器技術(shù)的發(fā)展，無(wú)位置傳感器高速永磁無(wú)刷電機(jī)應(yīng)用逐漸增多，無(wú)位置傳感器無(wú)刷直流電機(jī)的轉(zhuǎn)子位置檢測(cè)方法有多種，如基于反電勢(shì)的檢測(cè)法、磁鏈估計(jì)法和續(xù)流二極管電流檢測(cè)法等，其中，基于繞組反電動(dòng)勢(shì)的方法最成熟、應(yīng)用最廣泛。但是基于繞組反電勢(shì)的無(wú)位置傳感器控制電路中，一般需要端電壓采樣濾波電路，由于濾波延遲、元器件延遲等因素，當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)速變化時(shí)換向角延遲補(bǔ)償角度會(huì)發(fā)生變化，因此需要對(duì)繞組換相位置進(jìn)行實(shí)時(shí)相位校正，否則會(huì)影響電機(jī)運(yùn)行性能，但是該補(bǔ)償角受轉(zhuǎn)速、繞組電流、電感等參數(shù)影響，無(wú)法建立準(zhǔn)確的數(shù)學(xué)模型，導(dǎo)致?lián)Q向角補(bǔ)償偏差，甚至出現(xiàn)換向失敗等現(xiàn)象。關(guān)于無(wú)位置傳感器高速電機(jī)繞組換向相位校正技術(shù)是高速電機(jī)控制領(lǐng)域研究熱點(diǎn)之一，諸多學(xué)者在這方面進(jìn)行了深入研究并提出了多種相位校正方法。宋飛等人在中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào)中發(fā)表了“校正無(wú)位置傳感器無(wú)刷直流電機(jī)位置信號(hào)相位的閉環(huán)控制策略”，該文獻(xiàn)利用非導(dǎo)通相續(xù)流電流作為反饋量進(jìn)行無(wú)位置傳感器無(wú)刷直流電機(jī)位置信號(hào)相位校正，劉剛等人在電工技術(shù)學(xué)報(bào)中發(fā)表了“高速磁懸浮無(wú)刷直流電機(jī)無(wú)位置換相誤差閉環(huán)校正策略”，該文獻(xiàn)利用換相前后30度內(nèi)的電流積分作為反饋參數(shù)進(jìn)行無(wú)刷直流電機(jī)無(wú)位置換相誤差校正，但是上述兩種方法均忽略了換相時(shí)繞組電感的影響導(dǎo)通前后的端電壓差值進(jìn)行換相相位反饋校正，而且忽略了負(fù)載電流變化時(shí)繞組阻抗壓降對(duì)繞組端電壓的影響。中國(guó)專(zhuān)利文獻(xiàn)CN104767435“基于中性點(diǎn)電壓的無(wú)傳感器無(wú)刷電機(jī)換相相位實(shí)時(shí)校正方法”克服了上述兩種方法存在的問(wèn)題，通過(guò)采集計(jì)算換相點(diǎn)前后30度的虛擬中性點(diǎn)電壓差值，以確定當(dāng)前換相存在的相位誤差，并以此電壓差值作為換相誤差反饋量，實(shí)現(xiàn)永磁無(wú)刷電機(jī)換相相位的實(shí)時(shí)校正，但是該方法存在無(wú)位置傳感器無(wú)刷直流電機(jī)低速時(shí)精度不夠的問(wèn)題。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明為了解決上述問(wèn)題，克服現(xiàn)有直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)的換向相位校正的問(wèn)題，提出了一種無(wú)位置傳感器無(wú)刷直流電機(jī)換向相位實(shí)時(shí)校正系統(tǒng)及方法。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：一種無(wú)位置傳感器無(wú)刷直流電機(jī)換向相位實(shí)時(shí)校正系統(tǒng)，包括無(wú)位置傳感器無(wú)刷直流電機(jī)、三相全橋驅(qū)動(dòng)控制電路、位置檢測(cè)電路、分壓采樣電路和CPU控制模塊；所述無(wú)位置傳感器無(wú)刷直流電機(jī)與三相全橋驅(qū)動(dòng)控制電路連接；所述三相全橋驅(qū)動(dòng)控制電路驅(qū)動(dòng)所述無(wú)位置傳感器無(wú)刷直流電機(jī)工作；所述位置檢測(cè)電路采集無(wú)位置傳感器無(wú)刷直流電機(jī)的端電壓；所述分壓采樣電路對(duì)無(wú)位置傳感器無(wú)刷直流電機(jī)的端電壓進(jìn)行分壓處理，并且將分壓處理后的分壓信號(hào)傳輸至所述CPU控制模塊；所述CPU控制模塊選取分壓信號(hào)在各相繞組關(guān)斷期間的中間時(shí)刻的電壓值與三相橋式逆變電路直流母線電壓值的一半進(jìn)行比較，根據(jù)其差值計(jì)算換向位置校正角，將換向位置校正角與換相位置角相加得到正確的換相相位角，通過(guò)換向相位的閉環(huán)PI調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)無(wú)位置傳感器無(wú)刷直流電機(jī)換向相位的校正。所述三相全橋驅(qū)動(dòng)控制電路采用兩電平三相橋式逆變器，包括并聯(lián)的三相橋壁，每相橋臂包括兩個(gè)串聯(lián)的功率開(kāi)關(guān)管，每個(gè)功率開(kāi)關(guān)管并聯(lián)一個(gè)二極管。所述兩電平三相橋式逆變器的輸出端與所述無(wú)位置傳感器無(wú)刷直流電機(jī)本體連接；所述三相全橋驅(qū)動(dòng)控制電路采用互補(bǔ)型PWM控制。所述無(wú)位置傳感器無(wú)刷直流電機(jī)包括定子和轉(zhuǎn)子，所述定子包括電樞繞組，所述定子的電樞繞組采用星形連接，所述定子的電樞繞組與所述三相全橋驅(qū)動(dòng)控制電路驅(qū)動(dòng)連接，所述轉(zhuǎn)子包括永磁體磁極。所述定子的各相電樞繞組與所述兩電平三相橋式逆變器中相應(yīng)的橋臂連接。進(jìn)一步的，所述定子的電樞繞組采用三角形連接或星形連接。所述位置檢測(cè)電路采用傳統(tǒng)的基于端電壓的無(wú)刷電機(jī)無(wú)位置傳感器位置檢測(cè)電路。所述分壓采樣電路采用電阻分壓原理，包括并聯(lián)的三相橋臂，每相橋臂包括兩個(gè)串聯(lián)的電阻。所述分壓采樣電路的各相橋臂分別與所述無(wú)位置傳感器無(wú)刷直流電機(jī)所述定子的各相電樞繞組連接，對(duì)無(wú)位置傳感器無(wú)刷直流電機(jī)的端電壓進(jìn)行分壓處理。所述CPU控制模塊用于對(duì)采集到的關(guān)斷相分壓信號(hào)進(jìn)行AD采樣轉(zhuǎn)換，將AD采樣轉(zhuǎn)換后的關(guān)斷相電壓與三相橋式逆變電路直流母線電壓的一半進(jìn)行比較，根據(jù)其差值計(jì)算換向位置校正角，將換向位置校正角與在傳統(tǒng)反電勢(shì)無(wú)位置傳感器檢測(cè)電路得到的換相位置角相加得到正確的換相相位角，通過(guò)換向相位的閉環(huán)PI調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)無(wú)位置傳感器無(wú)刷直流電機(jī)換向相位的校正。基于上述系統(tǒng)的方法，具體步驟包括：(1)采集所述無(wú)位置傳感器無(wú)刷直流電機(jī)的所訴定子的各相電樞繞組的端電壓；(2)在所述定子的各相電樞繞組關(guān)斷期間的中間時(shí)刻tx對(duì)各相關(guān)斷相電壓Vt進(jìn)行采樣；(3)判斷關(guān)斷相電壓Vt處于tx時(shí)刻電壓采樣值與三相橋式逆變電路直流母線電壓的一半U(xiǎn)d/2進(jìn)行比較，根據(jù)其差值計(jì)算換向位置校正角△θ；(4)根據(jù)步驟(3)中計(jì)算出的換向校正角△θ，通過(guò)換向相位的閉環(huán)PI調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)無(wú)位置傳感器無(wú)刷直流電機(jī)換向相位的校正。(5)對(duì)每一換相時(shí)刻重復(fù)步驟(1)-(4)進(jìn)行相位校正，實(shí)現(xiàn)無(wú)位置傳感器無(wú)刷直流電機(jī)換向相位的實(shí)時(shí)校正。所述步驟(1)中，所述無(wú)位置傳感器無(wú)刷直流電機(jī)采用三相全橋驅(qū)動(dòng)方式，采用兩兩導(dǎo)通方式控制，述無(wú)位置傳感器永磁無(wú)刷直流電機(jī)在任意時(shí)刻均有所述定子的兩相電樞繞組導(dǎo)通，所述定子的另外一相電樞繞組處于懸空狀態(tài)，共有六種開(kāi)關(guān)組合狀態(tài)；每隔1/6時(shí)刻換相一次，每次換相切換一個(gè)功率開(kāi)關(guān)管，每一個(gè)功率開(kāi)關(guān)管導(dǎo)通120°的電角度。所述步驟(1)中，在對(duì)所述無(wú)位置傳感器無(wú)刷直流電機(jī)的所訴定子的各相電樞繞組的端電壓進(jìn)行采樣時(shí)，對(duì)其進(jìn)行分壓處理。所述步驟(1)中，所述無(wú)位置傳感器無(wú)刷直流電機(jī)的所述定子的各相電樞繞組包括三種狀態(tài)：關(guān)斷相狀態(tài)，正向?qū)ㄏ酄顟B(tài)和反向?qū)ㄏ酄顟B(tài)。所述步驟(3)中判斷關(guān)斷相電壓Vt處于正向穿過(guò)Ud/2軸時(shí)換向的狀態(tài)包括，若Vt＝Ud/2，所述定子的當(dāng)前相電樞繞組為正常換向；若Vt>Ud/2，所述定子的當(dāng)前相電樞繞組為超前換向；若Vt<Ud/2，所述定子的當(dāng)前相電樞繞組為滯后換向。所述步驟(3)中計(jì)算換向角偏差值的具體步驟包括：若所述定子的當(dāng)前相電樞繞組為正常換向，則換相時(shí)刻為最佳時(shí)刻，換向位置校正角△θ為0；若所述定子的當(dāng)前相電樞繞組為超前換向，則換向位置校正角△θ≈arcsin((2Vt-Ud)/2Ec)，式中，Ec表示相繞組反電勢(shì)幅值；若所述定子的當(dāng)前相電樞繞組為滯后換向，則換向位置校正角△θ≈arcsin((Ud-2Vt)/2Ec)。所述步驟(4)的具體步驟為，將換向位置校正角△θ與在傳統(tǒng)反電勢(shì)無(wú)位置傳感器檢測(cè)電路得到的換相位置角相加得到正確的換相相位角θ，并且通過(guò)換相邏輯控制將正確的換相相位角θ傳輸至所述三相全橋驅(qū)動(dòng)控制電路驅(qū)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)所述無(wú)位置傳感器無(wú)刷直流電機(jī)正確換相。本發(fā)明的有益效果為：本發(fā)明在傳統(tǒng)反電勢(shì)無(wú)位置傳感器檢測(cè)電路基礎(chǔ)上，對(duì)采用互補(bǔ)型PWM控制的驅(qū)動(dòng)電路增加一套繞組端電壓分壓檢測(cè)電路，在無(wú)刷電機(jī)每一導(dǎo)通狀態(tài)的中間時(shí)刻tx，采樣關(guān)斷相分壓檢測(cè)電路的相應(yīng)輸出電壓，依據(jù)該電壓的高低可判斷出此導(dǎo)通狀態(tài)換向相位是超前還是滯后，以此作為換向相位修正的反饋信號(hào)，通過(guò)PI調(diào)節(jié)參數(shù)完成換向相位的閉環(huán)調(diào)節(jié)，從而保證無(wú)刷電機(jī)在任意轉(zhuǎn)速和負(fù)載狀態(tài)下實(shí)現(xiàn)最佳換向，實(shí)現(xiàn)無(wú)刷電機(jī)的無(wú)位置傳感器的穩(wěn)定運(yùn)行。附圖說(shuō)明圖1是三相全橋驅(qū)動(dòng)控制電路無(wú)刷直流電機(jī)電路圖；圖2是傳統(tǒng)基于端電壓的無(wú)位置傳感器位置檢測(cè)電路；圖3是關(guān)斷相繞組端電壓分壓采樣電路；圖4是正常換相情況下A相端電壓采樣信號(hào)；圖5是超前換相情況下A相端電壓采樣信號(hào)；圖6是滯后換相情況下A相端電壓采樣信號(hào)；圖7是本發(fā)明的整體硬件連接圖；圖8是無(wú)位置傳感器無(wú)刷直流電機(jī)換相相位的實(shí)時(shí)校正方法的流程圖。具體實(shí)施方式：下面結(jié)合附圖與實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。一種無(wú)位置傳感器無(wú)刷直流電機(jī)換向相位實(shí)時(shí)校正系統(tǒng)，包括無(wú)位置傳感器無(wú)刷直流電機(jī)、三相全橋驅(qū)動(dòng)控制電路、位置檢測(cè)電路、分壓采樣電路和CPU控制模塊；所述無(wú)位置傳感器無(wú)刷直流電機(jī)與三相全橋驅(qū)動(dòng)控制電路連接；所述三相全橋驅(qū)動(dòng)控制電路驅(qū)動(dòng)所述無(wú)位置傳感器無(wú)刷直流電機(jī)工作；所述位置檢測(cè)電路采集無(wú)位置傳感器無(wú)刷直流電機(jī)的端電壓；所述分壓采樣電路對(duì)無(wú)位置傳感器無(wú)刷直流電機(jī)的端電壓進(jìn)行分壓處理，并且將分壓處理后的分壓信號(hào)傳輸至所述CPU控制模塊；所述CPU控制模塊選取分壓信號(hào)在各相繞組關(guān)斷期間的中間時(shí)刻的電壓值與三相橋式逆變電路直流母線電壓值的一半進(jìn)行比較，根據(jù)其差值計(jì)算換向位置校正角，將換向位置校正角與換相位置角相加得到正確的換相相位角，通過(guò)換向相位的閉環(huán)PI調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)無(wú)位置傳感器無(wú)刷直流電機(jī)換向相位的校正。所述三相全橋驅(qū)動(dòng)控制電路采用兩電平三相橋式逆變器，包括并聯(lián)的三相橋壁，每相橋臂包括兩個(gè)串聯(lián)的功率開(kāi)關(guān)管，每個(gè)功率開(kāi)關(guān)管并聯(lián)一個(gè)二極管。所述兩電平三相橋式逆變器的輸出端與所述無(wú)位置傳感器無(wú)刷直流電機(jī)本體連接。所述無(wú)位置傳感器無(wú)刷直流電機(jī)本體結(jié)構(gòu)上與永磁同步電機(jī)相似，包括定子和轉(zhuǎn)子，所述定子包括電樞繞組，所述定子的電樞繞組采用星形連接或三角形連接，所述定子的電樞繞組與所述三相全橋驅(qū)動(dòng)控制電路驅(qū)動(dòng)連接，所述轉(zhuǎn)子包括永磁體磁極。所述定子的各相電樞繞組與所述兩電平三相橋式逆變器中相應(yīng)的橋臂連接。所述位置檢測(cè)電路采用傳統(tǒng)的基于端電壓的無(wú)刷電機(jī)無(wú)位置傳感器位置檢測(cè)電路。所述分壓采樣電路采用電阻分壓原理，包括并聯(lián)的三相橋臂，每相橋臂包括兩個(gè)串聯(lián)的電阻。所述分壓采樣電路的各相橋臂分別與所述無(wú)位置傳感器無(wú)刷直流電機(jī)的所述定子的各相電樞繞組連接，對(duì)無(wú)位置傳感器無(wú)刷直流電機(jī)的端電壓進(jìn)行分壓處理。所述CPU控制模塊用于對(duì)采集到的關(guān)斷相分壓信號(hào)進(jìn)行AD采樣轉(zhuǎn)換，將AD采樣轉(zhuǎn)換后的關(guān)斷相電壓與三相橋式逆變電路直流母線電壓的一半進(jìn)行比較，根據(jù)其差值計(jì)算換向位置校正角，將換向位置校正角與在傳統(tǒng)反電勢(shì)無(wú)位置傳感器檢測(cè)電路得到的換相位置角相加得到正確的換相相位角，通過(guò)換向相位的閉環(huán)PI調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)無(wú)位置傳感器無(wú)刷直流電機(jī)換向相位的校正。基于上述系統(tǒng)的方法，具體步驟包括：(1)采集所述無(wú)位置傳感器無(wú)刷直流電機(jī)的所訴定子的各相電樞繞組的端電壓；(2)在所述定子的各相電樞繞組關(guān)斷期間的中間時(shí)刻tx對(duì)各相關(guān)斷相電壓Vt進(jìn)行采樣；(3)判斷關(guān)斷相電壓Vt處于tx時(shí)刻電壓采樣值與三相橋式逆變電路直流母線電壓的一半U(xiǎn)d/2進(jìn)行比較，根據(jù)其差值計(jì)算換向位置校正角△θ；(4)根據(jù)步驟(3)中計(jì)算出的換向校正角△θ，通過(guò)換向相位的閉環(huán)PI調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)無(wú)位置傳感器無(wú)刷直流電機(jī)換向相位的校正。(5)對(duì)每一換相時(shí)刻重復(fù)步驟(1)-(4)進(jìn)行相位校正，實(shí)現(xiàn)無(wú)位置傳感器無(wú)刷直流電機(jī)換向相位的實(shí)時(shí)校正。所述步驟(1)中，所述無(wú)位置傳感器無(wú)刷直流電機(jī)采用三相全橋驅(qū)動(dòng)方式，采用兩兩導(dǎo)通方式控制，述無(wú)位置傳感器永磁無(wú)刷直流電機(jī)在任意時(shí)刻均有所述定子的兩相電樞繞組導(dǎo)通，所述定子的另外一相電樞繞組處于懸空狀態(tài)，共有六種開(kāi)關(guān)組合狀態(tài)；每隔60°電角度換相一次，每次換相切換一個(gè)功率開(kāi)關(guān)管，每一個(gè)功率開(kāi)關(guān)管導(dǎo)通120°的電角度。所述步驟(1)中，在對(duì)所述無(wú)位置傳感器無(wú)刷直流電機(jī)的所訴定子的各相電樞繞組的端電壓進(jìn)行采樣時(shí)，對(duì)其進(jìn)行分壓處理。所述步驟(1)中，所述無(wú)位置傳感器無(wú)刷直流電機(jī)的所述定子的各相電樞繞組包括三種狀態(tài)：關(guān)斷相狀態(tài)，正向?qū)ㄏ酄顟B(tài)和反向?qū)ㄏ酄顟B(tài)。所述步驟(3)中判斷關(guān)斷相電壓Vt處于正向穿過(guò)Ud/2軸時(shí)換向的狀態(tài)包括，若Vt＝Ud/2，所述定子的當(dāng)前相電樞繞組為正常換向；若Vt>Ud/2，所述定子的當(dāng)前相電樞繞組為超前換向；若Vt<Ud/2，所述定子的當(dāng)前相電樞繞組為滯后換向。所述步驟(3)中計(jì)算換向角偏差值的具體步驟包括：若所述定子的當(dāng)前相電樞繞組為正常換向，則換相時(shí)刻為最佳時(shí)刻，換向位置校正角△θ為0；若所述定子的當(dāng)前相電樞繞組為超前換向，則換向位置校正角△θ≈arcsin((2Vt-Ud)/2Ec)，式中，Ec表示相反電勢(shì)幅值；若所述定子的當(dāng)前相電樞繞組為滯后換向，則換向位置校正角△θ≈arcsin((Ud-2Vt)/2Ec)。所述步驟(4)的具體步驟為，將換向位置校正角△θ與在傳統(tǒng)反電勢(shì)無(wú)位置傳感器檢測(cè)電路得到的換相位置角相加得到正確的換相相位角θ，并且通過(guò)換相邏輯控制將正確的換相相位角θ傳輸至所述三相全橋驅(qū)動(dòng)控制電路驅(qū)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)所述無(wú)位置傳感器無(wú)刷直流電機(jī)正確換相。實(shí)施例1：在本實(shí)施例中，使用內(nèi)嵌式永磁無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)進(jìn)行說(shuō)明。無(wú)刷直流電機(jī)，BmshlessDCMotor，簡(jiǎn)稱(chēng)BLDCM。以A相端電壓的檢測(cè)為例來(lái)說(shuō)明無(wú)位置傳感器直流無(wú)刷電機(jī)的換向相位校正方法。如圖1所示，為三相全橋驅(qū)動(dòng)控制電路無(wú)刷直流電機(jī)電路圖，三相全橋驅(qū)動(dòng)無(wú)刷直流電機(jī)的定子的電樞繞組采用星形連接結(jié)構(gòu)。所述三相全橋驅(qū)動(dòng)控制電路采用兩兩導(dǎo)通方式控制，兩兩導(dǎo)通方式是指無(wú)刷直流電機(jī)在任意時(shí)刻均有兩相繞組導(dǎo)通，另外一相繞組處于懸空狀態(tài)，則功率開(kāi)關(guān)管VT1～VT6共有六種開(kāi)關(guān)組合狀態(tài)。每隔60°電角度換相一次，每次換相切換一個(gè)功率開(kāi)關(guān)管，每一個(gè)開(kāi)關(guān)管導(dǎo)通120°的電角度。以圖1為例，在一個(gè)周期360°電度角空間內(nèi)，各功率開(kāi)關(guān)管當(dāng)按VT1VT2～VT2VT3～VT3VT4～VT4VT5～VT5VT6～VT6VT1組合依次輪流導(dǎo)通。如圖2所示，為傳統(tǒng)的基于端電壓的無(wú)刷直流電機(jī)的無(wú)位置傳感器位置檢測(cè)電路。如附圖2所示，分別取三相繞組端電壓，然后采用電阻分壓RC濾波電路，然后將三相電路進(jìn)行星形連接以此獲得電機(jī)繞組模擬中性點(diǎn)Un，電機(jī)關(guān)斷相端電壓分壓濾波后輸出電壓Vx與模擬中性點(diǎn)電壓Un比較得轉(zhuǎn)子位置信號(hào)，此位置信號(hào)跳變沿再延時(shí)(30°-α)電角度即為該相繞組換向時(shí)刻，其中α為濾波延遲角。由于無(wú)刷電機(jī)繞組端電壓過(guò)大，因此采樣時(shí)需對(duì)其進(jìn)行分壓處理，采樣電路如圖3所示。表1三相換相校正電路采樣時(shí)刻采樣時(shí)刻T1(相電勢(shì)正向過(guò)0)采樣時(shí)刻T2A相AC-BC跳邊沿(即BC導(dǎo)通中間時(shí)刻)BC-BA跳邊沿(即BA導(dǎo)通中間時(shí)刻)B相BA-CA跳邊沿(即CA導(dǎo)通中間時(shí)刻)CA-CB跳邊沿(即CB導(dǎo)通中間時(shí)刻)C相CB-AB跳邊沿(即AB導(dǎo)通中間時(shí)刻)AB-AC跳邊沿(即AC導(dǎo)通中間時(shí)刻)如表1所示，為三相繞組關(guān)斷時(shí)，端電壓采樣時(shí)刻的確定方法，關(guān)斷相電壓采樣值記為Vt，以A相端電壓分壓輸出波形為例，在A相繞組關(guān)斷期間的中間時(shí)刻t，對(duì)關(guān)斷相電壓Va采樣，若A相感生電勢(shì)處于正向穿過(guò)ud/2軸，則有：若Va＝Ud/2，則換相時(shí)刻為最佳時(shí)刻，其仿真波形如圖4所示，兩個(gè)采樣時(shí)間中間時(shí)刻電壓為6V，其對(duì)稱(chēng)的電壓下降斜坡邊的采樣中間時(shí)刻電壓也為6V；若Va＞Ud/2，則為超前換相，其仿真波形如圖5所示，兩個(gè)采樣時(shí)間中間時(shí)刻電壓為10.72V，且該采樣時(shí)刻A相繞組端電壓與換向位置校正角△θ滿(mǎn)足關(guān)系式：△θ≈arcsin((2Va-Ud)/2Ec)；式中，Ec表示相反電勢(shì)幅值，Va表示AD采樣轉(zhuǎn)換后A相的關(guān)斷相電壓，Ud表示三相橋式逆變電路直流母線電壓；若Va＜Ud/2，則為滯后換相，其仿真波形如圖6所示,兩個(gè)采樣時(shí)間中間時(shí)刻電壓為3.6V，換向位置校正角△θ≈arcsin((Ud-2Va)/2Ec)式中，Ec表示相反電勢(shì)幅值Va表示AD采樣轉(zhuǎn)換后A相的關(guān)斷相電壓，Ud表示三相橋式逆變電路直流母線電壓。將此換向位置校正角△θ與換相位置角相加后作為正確換相位置角輸入控制器，以此完成對(duì)換相相位的校正。B相與C相的換向相位校正方法與A相同理。圖7為本發(fā)明的整體硬件連接圖。所述位置檢測(cè)電路采集無(wú)位置傳感器無(wú)刷直流電機(jī)的端電壓，所述分壓采樣電路對(duì)無(wú)位置傳感器無(wú)刷直流電機(jī)的端電壓進(jìn)行分壓處理，并且將分壓處理后的關(guān)斷相分壓信號(hào)傳輸至所述CPU控制模塊，所述CPU控制模塊用于對(duì)采集到的關(guān)斷相分壓信號(hào)進(jìn)行AD采樣轉(zhuǎn)換，將AD采樣轉(zhuǎn)換后的關(guān)斷相電壓與三相橋式逆變電路直流母線電壓的一半進(jìn)行比較，根據(jù)其差值計(jì)算換向位置校正角，將換向位置校正角與在傳統(tǒng)反電勢(shì)無(wú)位置傳感器檢測(cè)電路得到的換相位置角相加得到正確的換相相位角，得到換相延遲校正信號(hào)，通過(guò)換向相位的閉環(huán)PI調(diào)節(jié)，即CPU控制模塊的換相邏輯與控制，實(shí)現(xiàn)無(wú)位置傳感器無(wú)刷直流電機(jī)換向相位的實(shí)時(shí)校正。其控制流程如圖8所示,通過(guò)對(duì)關(guān)斷相電壓進(jìn)行分壓采樣并與Ud/2比較，并以此比較差值計(jì)算出換向相位校正角△θ，將換向相位校正角△θ與在傳統(tǒng)反電勢(shì)無(wú)位置傳感器檢測(cè)電路得到的換相位置角相加得到正確的換相相位角θ，并且通過(guò)換相邏輯控制將正確的換相相位角θ傳輸至所述三相全橋驅(qū)動(dòng)控制電路驅(qū)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)所述無(wú)位置傳感器無(wú)刷直流電機(jī)正確換相。上述雖然結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行了描述，但并非對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，所屬領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，在本發(fā)明的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本領(lǐng)域技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性勞動(dòng)即可做出的各種修改或變形仍在本發(fā)明的保護(hù)范圍以?xún)?nèi)。當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3