一種無位置傳感器直流無刷電機的調(diào)速方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種無位置傳感器直流無刷電機的調(diào)速方法，它包括以下步驟，（1）通過交流電源和驅動板輸入交流220V電壓，經(jīng)過整流輸出直流310V電壓；（2）整流輸出的電壓經(jīng)過開關電源輸出3.3V、5V、12V電壓給單片機、絕緣柵雙極晶體管或智能功率模塊的控制端、放大電路、采樣電路供電；（3）同時，整流輸出的310V直流電壓連接到絕緣柵雙極晶體管或智能功率模塊上，用于驅動直流無刷電機；（4）電機U,V,W三相的反電動勢通過采樣電路，并經(jīng)過放大電路進行信號放大；（5）單片機的AD對采集到的電流信號進行模數(shù)轉換；（6）采用無位置檢測感知算法分析出轉子的轉速和位置進行閉環(huán)控制。本發(fā)明至少具有能夠精確的調(diào)節(jié)直流無刷電機的轉速，結構設計簡化，減小了電機尺寸，裝配工藝要求低等優(yōu)點。
【專利說明】一種無位置傳感器直流無刷電機的調(diào)速方法
[0001]
技術領域
[0002]本發(fā)明涉及一種直流無刷電機的調(diào)速方法，尤其涉及一種無位置傳感器直流無刷電機的調(diào)速方法。
【背景技術】
[0003 ]近年來，隨著電力電子技術、微電子技術、新型電機控制理論和稀土永磁材料的快速發(fā)展，永磁同步電動機得以迅速的推廣應用。與傳統(tǒng)的電勵磁同步電機相比，永磁同步電機，特別是稀土永磁同步電機具有損耗少、效率高、節(jié)電效果明顯的優(yōu)點。永磁同步電動機以永磁體提供勵磁，使電動機結構較為簡單，降低了加工和裝配費用，且省去了容易出問題的集電環(huán)和電刷，提高了電動機運行的可靠性;又因無需勵磁電流，沒有勵磁損耗，提高了電動機的效率和功率密度，因而它是近幾年研究較多并在各個領域中應用越來越廣泛的一種電動機。在節(jié)約能源和環(huán)境保護日益受到重視的今天，對其研究就顯得非常必要。
[0004]直流無刷電動機驅動控制方式分為有位置傳感器式和無位置傳感器式兩種。有位置傳感器會增加電機的體積和成本;其次，連線眾多的位置傳感器會降低電機運行的可靠性。目前主流的直流無刷電機調(diào)速控制器采用霍爾元件檢測轉子的位置，對電機的結構設計和霍爾元件裝配的位置和精度都有較高的要求，同時，存在一定程度的磁不敏感區(qū)；甚至，在某些惡劣工作環(huán)境中，比如在密封的空調(diào)壓縮機中，由于制冷劑的強腐蝕性，常規(guī)的位置傳感器根本就無法使用。傳感器的安裝精度還會影響電機的運行性能，增加生產(chǎn)和裝配的工藝難度，特別是當電機尺寸小到一定程度時，使用位置傳感器的短處可見一斑。
[0005]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為解決現(xiàn)有技術中的不足，本發(fā)明的主要目的在于提供一種無位置傳感器直流無刷電機的調(diào)速方法，其具有能夠精確的調(diào)節(jié)直流無刷電機的轉速，結構設計簡化，減小電機尺寸，裝配工藝要求低等優(yōu)點。
[0007]為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用了如下技術方案:
一種無位置傳感器直流無刷電機的調(diào)速方法，其特征在于:它包括以下步驟，
(1)通過交流電源和驅動板輸入交流220V電壓，經(jīng)過整流輸出直流310V電壓；
(2)整流輸出的電壓經(jīng)過開關電源輸出3.3V、5V、12V電壓給單片機、絕緣柵雙極晶體管或智能功率模塊的控制端、放大電路、采樣電路供電；
(3)同時，整流輸出的310V直流電壓連接到絕緣柵雙極晶體管或智能功率模塊上，用于驅動直流無刷電機；
(4)電機U，V，W三相的反電動勢通過采樣電路，并經(jīng)過放大電路進行信號放大；
(5)單片機的AD對采集到的電流信號進行模數(shù)轉換； (6)采用無位置檢測感知算法分析出轉子的轉速和位置進行閉環(huán)控制。
[0008]進一步地，步驟(2)和步驟(3)同時進行。
[0009]有益效果:
本發(fā)明提供了一種無位置傳感器直流無刷電機的調(diào)速方法，通過測量通過電機U，V，W三相的電流值，采用特殊的軟件算法，計算得出轉子的位置和當前的電機轉速，從而達到調(diào)節(jié)轉速的目的。本發(fā)明無需采用位置傳感器，測量結果精確，調(diào)節(jié)方法簡單有效，在一定程度上還可減小電機尺寸，節(jié)約成本，電機的工作條件所受的外部環(huán)境影響大大減小，結構設計要求變低，裝配工藝要求也大大降低。
[0010]
【附圖說明】
[0011]圖1是本發(fā)明一優(yōu)選實施例的電機連接示意圖；
圖2是本發(fā)明一優(yōu)選實施例的驅動板原理框圖；
圖3是本發(fā)明一優(yōu)選實施例的放大電路原理示意圖；
圖4是本發(fā)明一優(yōu)選實施例的控制流程示意圖。
【具體實施方式】
[0012]為了更清晰的闡述本發(fā)明，提供以下實施例以供參考:
如圖1-4，一種無位置傳感器直流無刷電機的調(diào)速方法，其特征在于:它包括以下步驟:
(1)如圖2，通過交流電源和驅動板輸入交流220V電壓，經(jīng)過整流輸出直流310V電壓；
(2)整流輸出的電壓經(jīng)過開關電源輸出3.3V、5V、12V電壓給單片機、絕緣柵雙極晶體管或智能功率模塊的控制端、放大電路、采樣電路供電；
(3)同時，整流輸出的310V直流電壓連接到絕緣柵雙極晶體管或智能功率模塊上，用于驅動直流無刷電機；
(4 )電機U，V，W三相的反電動勢通過采樣電路，并經(jīng)過放大電路進行信號放大;如圖3，本發(fā)明采用單電阻RL采樣U，V，W三相電流的總和來計算轉子的轉速和位置，使用放大電路對微弱的電流信號進行放大。放大倍數(shù)可以通過Rl，R2，R3的電阻值進行調(diào)節(jié)。具體的計算公式為:Uout=I in X RL X R3 + R2。
[0013](5)單片機的AD對采集到的電流信號進行模數(shù)轉換；
(6)采用無位置檢測感知算法分析出轉子的轉速和位置進行閉環(huán)控制。
[0014]進一步地，步驟(2)和步驟(3)同時進行。
[0015]需要說明的是，盡管本發(fā)明的技術內(nèi)容及技術特征已揭示如上，然而熟悉本領域的技術人員仍可能基于本發(fā)明的教示及揭示而作種種不背離本發(fā)明精神的替換及修飾，因此，本發(fā)明保護范圍應不限于實施例所揭示的內(nèi)容，而應包括各種不背離本發(fā)明的替換及修飾，并為本專利申請權利要求所涵蓋。
【主權項】
1.一種無位置傳感器直流無刷電機的調(diào)速方法，其特征在于:它包括以下步驟， (1)通過交流電源和驅動板輸入交流220V電壓，經(jīng)過整流輸出直流310V電壓； (2)整流輸出的電壓經(jīng)過開關電源輸出3.3V、5V、12V電壓給單片機、絕緣柵雙極晶體管或智能功率模塊的控制端、放大電路、采樣電路供電； (3 )同時，整流輸出的31OV直流電壓連接到絕緣柵雙極晶體管或智能功率模塊上，用于驅動直流無刷電機； (4 )電機U，V，W三相的反電動勢通過采樣電路，并經(jīng)過放大電路進行信號放大； (5)單片機的AD對采集到的電流信號進行模數(shù)轉換； (6)采用無位置檢測感知算法分析出轉子的轉速和位置進行閉環(huán)控制。2.根據(jù)權利要求1所述的一種無位置傳感器直流無刷電機的調(diào)速方法，其特征在于:步驟(2)和步驟(3)同時進行。
【文檔編號】H02P6/182GK106059402SQ201610418483
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年6月13日
【發(fā)明人】吳新華, 趙山亮
【申請人】蘇州靈動智能裝備有限責任公司