CN103944317B

CN103944317B - 无刷直流电机转子位置任意角度检测方法

Info

Publication number: CN103944317B
Application number: CN201410151110.8A
Authority: CN
Inventors: 周奇勋
Original assignee: Xian University of Science and Technology
Current assignee: Xian University of Science and Technology
Priority date: 2014-04-15
Filing date: 2014-04-15
Publication date: 2016-04-20
Anticipated expiration: 2034-04-15
Also published as: CN103944317A

Abstract

本发明公开了一种无刷直流电机转子位置任意角度检测方法，采用的检测装置包括第一霍尔位置传感器、第二霍尔位置传感器、第三霍尔位置传感器、微处理器模块和参考电压电路，微处理器模块输入端接有第一比较器电路、第二比较器电路和第三比较器电路，第一、第二和第三霍尔位置传感器输出端分别与第一、第二和第三比较器电路相接，第一、第二和第三比较器电路均与参考电压电路的参考电压输出端相接；方法包括步骤一、转子位置数据检测及传输；二、数据分析处理；三、转子位置角度区间划分；四、确定无刷直流电机在S_n区间的转速V_n；五、确定转子位置角度θ。本发明实现方便且成本低，能够检测到精确的转子位置角度，工作可靠性高，实时性好，环境适应性强。

Description

无刷直流电机转子位置任意角度检测方法

技术领域

本发明属于电机转子位置检测技术领域，具体是涉及一种无刷直流电机转子位置任意角度检测方法。

背景技术

无刷直流电机控制系统的关键技术之一是电机转子位置的检测，只有检测出转子绝对电角度，控制系统才能决定逆变器的通电方式、控制模式及输出电流的频率和相位，以保证无刷电机的正常工作。

传统无刷直流电机利用三个霍尔传感器检测电机转子位置，只能测出电机转子位置角度为0°、60°、120°、180°、240°、300°6个值，主要采用120°导通方式，即转子每旋转360°电角度，三相定子绕组换相6次，三相全控逆变桥任一时刻只有两相导通。这种导通模式无刷直流电机换相粗略、逆变桥和定子绕组利用率低、合成电磁转矩脉动大，影响电机转速的控制精度和低速平稳性能，电机的振动和噪声大。

为降低转矩脉动，提高电机转速控制精度和低速平稳性能，国内外的大量文献与专利中，采用光栅编码器、旋转变压器检测电机转子位置，以提高转子位置检测精度，为空间矢量控制、正弦波控制等先进控制算法提供精确的电机转子角度位置信息。光栅编码器直接将转轴角度转换成数字信号，应用简单方便，但因环境适应性差致使难以广泛应用；旋转变压器因结构可靠、实时性好、环境适应性强，但需要高频精确的激励信号源以及专用解算芯片，成本高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种电路结构简单、设计合理、实现方便且成本低、工作可靠性高的无刷直流电机转子位置任意角度检测装置。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种无刷直流电机转子位置任意角度检测装置，其特征在于：包括用于对无刷直流电机转子位置进行检测的第一霍尔位置传感器、第二霍尔位置传感器和第三霍尔位置传感器，以及微处理器模块和参考电压电路，所述第一霍尔位置传感器、第二霍尔位置传感器和第三霍尔位置传感器均匀布设在无刷直流电机转子转动的360°电角度空间中，所述微处理器模块的输入端接有用于将第一霍尔位置传感器输出的电压信号与参考电压电路输出的电压进行比较的第一比较器电路、用于将第二霍尔位置传感器输出的电压信号与参考电压电路输出的电压进行比较的第二比较器电路和用于将第三霍尔位置传感器输出的电压信号与参考电压电路输出的电压进行比较的第三比较器电路，所述第一霍尔位置传感器的输出端与第一比较器电路相接，所述第二霍尔位置传感器的输出端与第二比较器电路相接，所述第三霍尔位置传感器的输出端与第三比较器电路相接，所述第一比较器电路、第二比较器电路和第三比较器电路均与参考电压电路的参考电压输出端相接。

上述的无刷直流电机转子位置任意角度检测装置，其特征在于：所述微处理器模块主要由单片机MC9S08AW60构成。

上述的无刷直流电机转子位置任意角度检测装置，其特征在于：所述参考电压电路由串联在5V直流电源的+5V电压输出端与地之间的电阻R19和电阻R20组成，所述电阻R19和电阻R20的连接端为参考电压电路的参考电压输出端H_CMP。

上述的无刷直流电机转子位置任意角度检测装置，其特征在于：所述第一比较器电路由比较器芯片TLC372MD、电容C31、电阻R2和电阻R11组成，所述电阻R2和电容C31串联在5V直流电源的+5V电压输出端与地之间，所述比较器芯片TLC372MD的第3引脚与参考电压电路的参考电压输出端相接，所述比较器芯片TLC372MD的第2引脚以及电阻R2和电容C31的连接端均与第一霍尔位置传感器的输出端HallAout相接，所述比较器芯片TLC372MD的第1引脚通过电阻R11与5V直流电源的+5V电压输出端相接且为第一比较器电路的输出端Hall_A，所述第一比较器电路的输出端Hall_A与单片机MC9S08AW60的第60引脚相接。

上述的无刷直流电机转子位置任意角度检测装置，其特征在于：所述第二比较器电路由比较器芯片LM393、电容C32、电阻R12和电阻R14组成，所述电阻R12和电容C32串联在5V直流电源的+5V电压输出端与地之间，所述比较器芯片LM393的第3引脚与参考电压电路的参考电压输出端相接，所述比较器芯片LM393的第2引脚以及电阻R12和电容C32的连接端均与第二霍尔位置传感器的输出端HallBout相接，所述比较器芯片LM393的第1引脚通过电阻R14与5V直流电源的+5V电压输出端相接且为第二比较器电路的输出端Hall_B，所述第二比较器电路的输出端Hall_B与单片机MC9S08AW60的第61引脚相接。

上述的无刷直流电机转子位置任意角度检测装置，其特征在于：所述第三比较器电路由比较器芯片LM393、电容C33、电阻R13和电阻R15组成，所述电阻R13和电容C33串联在5V直流电源的+5V电压输出端与地之间，所述比较器芯片LM393的第5引脚与参考电压电路的参考电压输出端相接，所述比较器芯片LM393的第6引脚以及电阻R13和电容C33的连接端均与第三霍尔位置传感器的输出端HallCout相接，所述比较器芯片LM393的第7引脚通过电阻R15与5V直流电源的+5V电压输出端相接且为第三比较器电路的输出端Hall_C，所述第三比较器电路的输出端Hall_C与单片机MC9S08AW60的第62引脚相接。

本发明还提供了一种工作可靠性高、实时性好、能够检测得到精确的转子位置角度的无刷直流电机转子位置任意角度检测方法，其特征在于该方法包括以下步骤：

步骤一、无刷直流电机转子位置数据检测及传输：无刷直流电机转子旋转360°电角度的过程中，第一霍尔位置传感器对无刷直流电机转子位置进行检测并将所检测到的电压信号输出给第一比较器电路，第一比较器电路将第一霍尔位置传感器输出的电压信号与参考电压电路输出的电压进行比较，并将二进制数的比较结果输出给微处理器模块；第二霍尔位置传感器对无刷直流电机转子位置进行检测并将所检测到的电压信号输出给第二比较器电路，第二比较器电路将第二霍尔位置传感器输出的电压信号与参考电压电路输出的电压进行比较，并将二进制数的比较结果输出给微处理器模块；第三霍尔位置传感器对无刷直流电机转子位置进行检测并将所检测到的电压信号输出给第三比较器电路，第三比较器电路将第三霍尔位置传感器输出的电压信号与参考电压电路输出的电压进行比较，并将二进制数的比较结果输出给微处理器模块；

步骤二、数据分析处理：微处理器模块接收第一比较器电路、第二比较器电路和第三比较器电路输出的二进制数的比较结果数据，并将第一比较器电路输出的二进制数的比较结果定义为三位二进制数M_i的第三位，将第二比较器电路输出的二进制数的比较结果定义为三位二进制数M_i的第二位，将第三比较器电路输出的二进制数的比较结果定义为三位二进制数M_i的第一位，且分无刷直流电机转子转动的电角度θ为[0°,60°)、[60°,120°)、[120°,180°)、[180°,240°)、[240°,300°)和[300°,360°)六个区间记录三位二进制数M_i的数值；其中，i的取值为1～6；当θ∈[0°,60°)时，微处理器模块记录得到的三位二进制数M₁的数值为010；当θ∈[60°,120°)时，微处理器模块记录得到的三位二进制数M₂的数值为011；当θ∈[120°,180°)时，微处理器模块记录得到的三位二进制数M₃的数值为001；当θ∈[180°,240°)时，微处理器模块记录得到的三位二进制数M₄的数值为101；当θ∈[240°,300°)时，微处理器模块记录得到的三位二进制数M₅的数值为100；当θ∈[300°,360°)时，微处理器模块记录得到的三位二进制数M₆的数值为110；

步骤三、无刷直流电机转子位置角度区间划分：微处理器模块(4)将三位二进制数M_i转换为十进制数m_i，并将三位二进制数M₁对应的θ∈[0°,60°)的区间，定义为区间，即S₂区间；将三位二进制数M₂对应的θ∈[60°,120°)的区间，定义为区间，即S₃区间；将三位二进制数M₃对应的θ∈[120°,180°)的区间，定义为区间，即S₁区间；将三位二进制数M₄对应的θ∈[180°,240°)的区间，定义为区间，即S₅区间；将三位二进制数M₅对应的θ∈[240°,300°)的区间，定义为区间，即S₄区间；将三位二进制数M₆对应的θ∈[300°,360°)的区间，定义为区间，即S₆区间；

步骤四、确定无刷直流电机在S_n区间的转速V_n：微处理器模块记录无刷直流电机转子经过S_n区间所用的时间t_n，并当T_min≤t_n≤T_max时，微处理器模块根据公式V_n＝60°/t_n计算无刷直流电机在S_n区间的转速V_n；当t_n>T_max时，微处理器模块根据公式V_n＝60°/T_max计算无刷直流电机在S_n区间的转速V_n；当t_n<T_min时，微处理器模块根据公式V_n＝60°/T_min计算无刷直流电机在S_n区间的转速V_n；其中，n的取值为1～6，T_max为无刷直流电机在最高转速下转过60°电角度所需的时间，T_min为无刷直流电机在最低转速下转过60°电角度所需的时间；

步骤五、确定无刷直流电机转子位置角度θ：微处理器模块记录无刷直流电机转子进入S_n区间的时刻t₀和当前时刻t，并当无刷直流电机转子转动到S₂区间时，微处理器模块根据公式θ＝0°+V₆(t-t₀)计算无刷直流电机转子位置角度θ；当无刷直流电机转子转动到S₃区间时，微处理器模块根据公式θ＝60°+V₂(t-t₀)计算无刷直流电机转子位置角度θ；当无刷直流电机转子转动到S₁区间时，微处理器模块根据公式θ＝120°+V₃(t-t₀)计算无刷直流电机转子位置角度θ；当无刷直流电机转子转动到S₅区间时，微处理器模块根据公式θ＝180°+V₁(t-t₀)计算无刷直流电机转子位置角度θ；当无刷直流电机转子转动到S₄区间时，微处理器模块根据公式θ＝240°+V₅(t-t₀)计算无刷直流电机转子位置角度θ；当无刷直流电机转子转动到S₆区间时，微处理器模块根据公式θ＝300°+V₄(t-t₀)计算无刷直流电机转子位置角度θ。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、本发明无刷直流电机转子位置任意角度检测装置的电路结构简单，设计合理，实现方便且成本低。

2、本发明能够为实现无刷直流电机的空间矢量控制、正弦波控制等先进控制算法提供精确的转子位置角度信息，利用本发明得到的无刷直流电机转子位置角度θ能够精确控制无刷直流电机每相绕组导通角度与导通时间，与传统的120°导通模式相比，控制更为灵活，能有效降低电机转矩脉动，扩大电机调速范围，提高电机运行平稳性及电磁兼容性。

3、本发明在确定无刷直流电机转子位置角度θ时，每60°电角度计算公式就更新一次，位置检测误差不会累积，转子位置检测更为精确，且能够快速地确定出无刷直流电机转子位置角度。

4、本发明的工作可靠性高，无刷直流电机转子位置角度检测的实时性好。

5、本发明的环境适应性强，实用性强，能够广泛应用于国防军工、航空航天、工业及民用等领域。

综上所述，本发明设计合理，实现方便且成本低，能够检测得到精确的转子位置角度，工作可靠性高，实时性好，环境适应性强，实用性强。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明检测装置的电路原理框图。

图2为本发明微处理器模块的电路原理图。

图3为本发明参考电压电路的电路原理图。

图4为本发明第一比较器电路的电路原理图。

图5为本发明第二比较器电路的电路原理图。

图6为本发明第三比较器电路的电路原理图。

图7为本发明检测方法的方法流程框图。

图8为本发明第一、第二和第三比较器电路输出的比较结果以及微处理器模块记录得到的三位二进制数M_i的取值情况图。

图9为本发明无刷直流电机转子位置角度区间划分情况图。

附图标记说明:

1—第一霍尔位置传感器；2—第二霍尔位置传感器；

3—第三霍尔位置传感器；4—微处理器模块；

5—参考电压电路；6—第一比较器电路；7—第二比较器电路；

8—第三比较器电路。

具体实施方式

如图1所示，本发明的无刷直流电机转子位置任意角度检测装置，包括用于对无刷直流电机转子位置进行检测的第一霍尔位置传感器1、第二霍尔位置传感器2和第三霍尔位置传感器3，以及微处理器模块4和参考电压电路5，所述第一霍尔位置传感器1、第二霍尔位置传感器2和第三霍尔位置传感器3均匀布设在无刷直流电机转子转动的360°电角度空间中，所述微处理器模块4的输入端接有用于将第一霍尔位置传感器1输出的电压信号与参考电压电路5输出的电压进行比较的第一比较器电路6、用于将第二霍尔位置传感器2输出的电压信号与参考电压电路5输出的电压进行比较的第二比较器电路7和用于将第三霍尔位置传感器3输出的电压信号与参考电压电路5输出的电压进行比较的第三比较器电路8，所述第一霍尔位置传感器1的输出端与第一比较器电路6相接，所述第二霍尔位置传感器2的输出端与第二比较器电路7相接，所述第三霍尔位置传感器3的输出端与第三比较器电路8相接，所述第一比较器电路6、第二比较器电路7和第三比较器电路8均与参考电压电路5的参考电压输出端相接。

如图2所示，本实施例中，所述微处理器模块4主要由单片机MC9S08AW60构成。

如图3所示，本实施例中，所述参考电压电路5由串联在5V直流电源的+5V电压输出端与地之间的电阻R19和电阻R20组成，所述电阻R19和电阻R20的连接端为参考电压电路5的参考电压输出端H_CMP。

如图4所示，本实施例中，所述第一比较器电路6由比较器芯片TLC372MD、电容C31、电阻R2和电阻R11组成，所述电阻R2和电容C31串联在5V直流电源的+5V电压输出端与地之间，所述比较器芯片TLC372MD的第3引脚与参考电压电路5的参考电压输出端相接，所述比较器芯片TLC372MD的第2引脚以及电阻R2和电容C31的连接端均与第一霍尔位置传感器1的输出端HallAout相接，所述比较器芯片TLC372MD的第1引脚通过电阻R11与5V直流电源的+5V电压输出端相接且为第一比较器电路6的输出端Hall_A，所述第一比较器电路6的输出端Hall_A与单片机MC9S08AW60的第60引脚相接。

如图5所示，本实施例中，所述第二比较器电路7由比较器芯片LM393、电容C32、电阻R12和电阻R14组成，所述电阻R12和电容C32串联在5V直流电源的+5V电压输出端与地之间，所述比较器芯片LM393的第3引脚与参考电压电路5的参考电压输出端相接，所述比较器芯片LM393的第2引脚以及电阻R12和电容C32的连接端均与第二霍尔位置传感器2的输出端HallBout相接，所述比较器芯片LM393的第1引脚通过电阻R14与5V直流电源的+5V电压输出端相接且为第二比较器电路7的输出端Hall_B，所述第二比较器电路7的输出端Hall_B与单片机MC9S08AW60的第61引脚相接。

如图6所示，本实施例中，所述第三比较器电路8由比较器芯片LM393、电容C33、电阻R13和电阻R15组成，所述电阻R13和电容C33串联在5V直流电源的+5V电压输出端与地之间，所述比较器芯片LM393的第5引脚与参考电压电路5的参考电压输出端相接，所述比较器芯片LM393的第6引脚以及电阻R13和电容C33的连接端均与第三霍尔位置传感器3的输出端HallCout相接，所述比较器芯片LM393的第7引脚通过电阻R15与5V直流电源的+5V电压输出端相接且为第三比较器电路8的输出端Hall_C，所述第三比较器电路8的输出端Hall_C与单片机MC9S08AW60的第62引脚相接。

如图7所示，本发明的无刷直流电机转子位置任意角度检测方法，包括以下步骤：

步骤一、无刷直流电机转子位置数据检测及传输：无刷直流电机转子旋转360°电角度的过程中，第一霍尔位置传感器1对无刷直流电机转子位置进行检测并将所检测到的电压信号输出给第一比较器电路6，第一比较器电路6将第一霍尔位置传感器1输出的电压信号与参考电压电路5输出的电压进行比较，并将二进制数的比较结果输出给微处理器模块4；第二霍尔位置传感器2对无刷直流电机转子位置进行检测并将所检测到的电压信号输出给第二比较器电路7，第二比较器电路7将第二霍尔位置传感器2输出的电压信号与参考电压电路5输出的电压进行比较，并将二进制数的比较结果输出给微处理器模块4；第三霍尔位置传感器3对无刷直流电机转子位置进行检测并将所检测到的电压信号输出给第三比较器电路8，第三比较器电路8将第三霍尔位置传感器3输出的电压信号与参考电压电路5输出的电压进行比较，并将二进制数的比较结果输出给微处理器模块4；

步骤二、数据分析处理：微处理器模块4接收第一比较器电路6、第二比较器电路7和第三比较器电路8输出的二进制数的比较结果数据，并将第一比较器电路6输出的二进制数的比较结果定义为三位二进制数M_i的第三位，将第二比较器电路7输出的二进制数的比较结果定义为三位二进制数M_i的第二位，将第三比较器电路8输出的二进制数的比较结果定义为三位二进制数M_i的第一位，且分无刷直流电机转子转动的电角度θ为[0°,60°)、[60°,120°)、[120°,180°)、[180°,240°)、[240°,300°)和[300°,360°)六个区间记录三位二进制数M_i的数值；其中，i的取值为1～6；当θ∈[0°,60°)时，微处理器模块4记录得到的三位二进制数M₁的数值为010；当θ∈[60°,120°)时，微处理器模块4记录得到的三位二进制数M₂的数值为011；当θ∈[120°,180°)时，微处理器模块4记录得到的三位二进制数M₃的数值为001；当θ∈[180°,240°)时，微处理器模块4记录得到的三位二进制数M₄的数值为101；当θ∈[240°,300°)时，微处理器模块4记录得到的三位二进制数M₅的数值为100；当θ∈[300°,360°)时，微处理器模块4记录得到的三位二进制数M₆的数值为110；其中，i的取值为1～6；微处理器模块4接收到的第一比较器电路6输出的二进制数的比较结果Hall_A、第二比较器电路7输出的二进制数的比较结果Hall_B和第三比较器电路8输出的二进制数的比较结果Hall_C，以及微处理器模块4记录得到的三位二进制数M_i的取值情况如图8所示；

步骤三、无刷直流电机转子位置角度区间划分：微处理器模块(4)将三位二进制数M_i转换为十进制数m_i，并将三位二进制数M₁对应的θ∈[0°,60°)的区间，定义为区间，即S₂区间；将三位二进制数M₂对应的θ∈[60°,120°)的区间，定义为区间，即S₃区间；将三位二进制数M₃对应的θ∈[120°,180°)的区间，定义为区间，即S₁区间；将三位二进制数M₄对应的θ∈[180°,240°)的区间，定义为区间，即S₅区间；将三位二进制数M₅对应的θ∈[240°,300°)的区间，定义为区间，即S₄区间；将三位二进制数M₆对应的θ∈[300°,360°)的区间，定义为区间，即S₆区间；无刷直流电机转子位置角度区间划分情况如图9所示；

步骤四、确定无刷直流电机在S_n区间的转速V_n：微处理器模块4记录无刷直流电机转子经过S_n区间所用的时间t_n，并当T_min≤t_n≤T_max时，微处理器模块4根据公式V_n＝60°/t_n计算无刷直流电机在S_n区间的转速V_n；当t_n>T_max时，微处理器模块4根据公式V_n＝60°/T_max计算无刷直流电机在S_n区间的转速V_n；当t_n<T_min时，微处理器模块4根据公式V_n＝60°/T_min计算无刷直流电机在S_n区间的转速V_n；其中，n的取值为1～6，T_max为无刷直流电机在最高转速下转过60°电角度所需的时间，T_min为无刷直流电机在最低转速下转过60°电角度所需的时间；具体地，时间t_n单位为微秒，转速V_n的单位为度/微秒；无刷直流电机的最高转速和最低转速为出厂时规定的最高转速和最低转速；

步骤五、确定无刷直流电机转子位置角度θ：微处理器模块4记录无刷直流电机转子进入S_n区间的时刻t₀和当前时刻t，并当无刷直流电机转子转动到S₂区间时，微处理器模块4根据公式θ＝0°+V₆(t-t₀)计算无刷直流电机转子位置角度θ；当无刷直流电机转子转动到S₃区间时，微处理器模块4根据公式θ＝60°+V₂(t-t₀)计算无刷直流电机转子位置角度θ；当无刷直流电机转子转动到S₁区间时，微处理器模块4根据公式θ＝120°+V₃(t-t₀)计算无刷直流电机转子位置角度θ；当无刷直流电机转子转动到S₅区间时，微处理器模块4根据公式θ＝180°+V₁(t-t₀)计算无刷直流电机转子位置角度θ；当无刷直流电机转子转动到S₄区间时，微处理器模块4根据公式θ＝240°+V₅(t-t₀)计算无刷直流电机转子位置角度θ；当无刷直流电机转子转动到S₆区间时，微处理器模块4根据公式θ＝300°+V₄(t-t₀)计算无刷直流电机转子位置角度θ。

综上所述，本发明首先利用三个霍尔位置传感器将无刷直流电机转子360°电角度分为六个相等的区间，接着通过微处理器模块4计算无刷直流电机转子在每个区间的转速，然后利用上一区间的转速进而算出当前无刷直流电机转子位置角度θ；本发明计算得到的无刷直流电机转子位置角度θ可以是0°～360°之间的任意角度值，不仅仅是现有技术中的0°、60°、120°、180°、240°、300°6个值，本发明能够为实现无刷直流电机的空间矢量控制、正弦波控制等先进控制算法提供精确的转子位置角度信息，利用本发明得到的无刷直流电机转子位置角度θ能够精确控制无刷直流电机每相绕组导通角度与导通时间，与传统的120°导通模式相比，控制更为灵活，能有效降低电机转矩脉动，扩大电机调速范围，提高电机运行平稳性及电磁兼容性；本发明能够广泛应用于国防军工、航空航天、工业及民用等领域。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims

1.一种无刷直流电机转子位置任意角度检测方法，该方法采用的检测装置包括用于对无刷直流电机转子位置进行检测的第一霍尔位置传感器(1)、第二霍尔位置传感器(2)和第三霍尔位置传感器(3)，以及微处理器模块(4)和参考电压电路(5)，所述第一霍尔位置传感器(1)、第二霍尔位置传感器(2)和第三霍尔位置传感器(3)均匀布设在无刷直流电机转子转动的360°电角度空间中，所述微处理器模块(4)的输入端接有用于将第一霍尔位置传感器(1)输出的电压信号与参考电压电路(5)输出的电压进行比较的第一比较器电路(6)、用于将第二霍尔位置传感器(2)输出的电压信号与参考电压电路(5)输出的电压进行比较的第二比较器电路(7)和用于将第三霍尔位置传感器(3)输出的电压信号与参考电压电路(5)输出的电压进行比较的第三比较器电路(8)，所述第一霍尔位置传感器(1)的输出端与第一比较器电路(6)相接，所述第二霍尔位置传感器(2)的输出端与第二比较器电路(7)相接，所述第三霍尔位置传感器(3)的输出端与第三比较器电路(8)相接，所述第一比较器电路(6)、第二比较器电路(7)和第三比较器电路(8)均与参考电压电路(5)的参考电压输出端相接，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤一、无刷直流电机转子位置数据检测及传输：无刷直流电机转子旋转360°电角度的过程中，第一霍尔位置传感器(1)对无刷直流电机转子位置进行检测并将所检测到的电压信号输出给第一比较器电路(6)，第一比较器电路(6)将第一霍尔位置传感器(1)输出的电压信号与参考电压电路(5)输出的电压进行比较，并将二进制数的比较结果输出给微处理器模块(4)；第二霍尔位置传感器(2)对无刷直流电机转子位置进行检测并将所检测到的电压信号输出给第二比较器电路(7)，第二比较器电路(7)将第二霍尔位置传感器(2)输出的电压信号与参考电压电路(5)输出的电压进行比较，并将二进制数的比较结果输出给微处理器模块(4)；第三霍尔位置传感器(3)对无刷直流电机转子位置进行检测并将所检测到的电压信号输出给第三比较器电路(8)，第三比较器电路(8)将第三霍尔位置传感器(3)输出的电压信号与参考电压电路(5)输出的电压进行比较，并将二进制数的比较结果输出给微处理器模块(4)；

步骤二、数据分析处理：微处理器模块(4)接收第一比较器电路(6)、第二比较器电路(7)和第三比较器电路(8)输出的二进制数的比较结果数据，并将第一比较器电路(6)输出的二进制数的比较结果定义为三位二进制数M_i的第三位，将第二比较器电路(7)输出的二进制数的比较结果定义为三位二进制数M_i的第二位，将第三比较器电路(8)输出的二进制数的比较结果定义为三位二进制数M_i的第一位，且分无刷直流电机转子转动的电角度θ为[0°,60°)、[60°,120°)、[120°,180°)、[180°,240°)、[240°,300°)和[300°,360°)六个区间记录三位二进制数M_i的数值；其中，i的取值为1～6；当θ∈[0°,60°)时，微处理器模块(4)记录得到的三位二进制数M₁的数值为010；当θ∈[60°,120°)时，微处理器模块(4)记录得到的三位二进制数M₂的数值为011；当θ∈[120°,180°)时，微处理器模块(4)记录得到的三位二进制数M₃的数值为001；当θ∈[180°,240°)时，微处理器模块(4)记录得到的三位二进制数M₄的数值为101；当θ∈[240°,300°)时，微处理器模块(4)记录得到的三位二进制数M₅的数值为100；当θ∈[300°,360°)时，微处理器模块(4)记录得到的三位二进制数M₆的数值为110；

步骤四、确定无刷直流电机在S_n区间的转速V_n：微处理器模块(4)记录无刷直流电机转子经过S_n区间所用的时间t_n，并当T_min≤t_n≤T_max时，微处理器模块(4)根据公式V_n＝60°/t_n计算无刷直流电机在S_n区间的转速V_n；当t_n>T_max时，微处理器模块(4)根据公式V_n＝60°/T_max计算无刷直流电机在S_n区间的转速V_n；当t_n<T_min时，微处理器模块(4)根据公式V_n＝60°/T_min计算无刷直流电机在S_n区间的转速V_n；其中，n的取值为1～6，T_max为无刷直流电机在最高转速下转过60°电角度所需的时间，T_min为无刷直流电机在最低转速下转过60°电角度所需的时间；

步骤五、确定无刷直流电机转子位置角度θ：微处理器模块(4)记录无刷直流电机转子进入S_n区间的时刻t₀和当前时刻t，并当无刷直流电机转子转动到S₂区间时，微处理器模块(4)根据公式θ＝0°+V₆(t-t₀)计算无刷直流电机转子位置角度θ；当无刷直流电机转子转动到S₃区间时，微处理器模块(4)根据公式θ＝60°+V₂(t-t₀)计算无刷直流电机转子位置角度θ；当无刷直流电机转子转动到S₁区间时，微处理器模块(4)根据公式θ＝120°+V₃(t-t₀)计算无刷直流电机转子位置角度θ；当无刷直流电机转子转动到S₅区间时，微处理器模块(4)根据公式θ＝180°+V₁(t-t₀)计算无刷直流电机转子位置角度θ；当无刷直流电机转子转动到S₄区间时，微处理器模块(4)根据公式θ＝240°+V₅(t-t₀)计算无刷直流电机转子位置角度θ；当无刷直流电机转子转动到S₆区间时，微处理器模块(4)根据公式θ＝300°+V₄(t-t₀)计算无刷直流电机转子位置角度θ。

2.按照权利要求1所述的无刷直流电机转子位置任意角度检测方法，其特征在于：所述微处理器模块(4)主要由单片机MC9S08AW60构成。

3.按照权利要求1所述的无刷直流电机转子位置任意角度检测方法，其特征在于：所述参考电压电路(5)由串联在5V直流电源的+5V电压输出端与地之间的电阻R19和电阻R20组成，所述电阻R19和电阻R20的连接端为参考电压电路(5)的参考电压输出端H_CMP。

4.按照权利要求2所述的无刷直流电机转子位置任意角度检测方法，其特征在于：所述第一比较器电路(6)由比较器芯片TLC372MD、电容C31、电阻R2和电阻R11组成，所述电阻R2和电容C31串联在5V直流电源的+5V电压输出端与地之间，所述比较器芯片TLC372MD的第3引脚与参考电压电路(5)的参考电压输出端相接，所述比较器芯片TLC372MD的第2引脚以及电阻R2和电容C31的连接端均与第一霍尔位置传感器(1)的输出端HallAout相接，所述比较器芯片TLC372MD的第1引脚通过电阻R11与5V直流电源的+5V电压输出端相接且为第一比较器电路(6)的输出端Hall_A，所述第一比较器电路(6)的输出端Hall_A与单片机MC9S08AW60的第60引脚相接。

5.按照权利要求2所述的无刷直流电机转子位置任意角度检测方法，其特征在于：所述第二比较器电路(7)由比较器芯片LM393、电容C32、电阻R12和电阻R14组成，所述电阻R12和电容C32串联在5V直流电源的+5V电压输出端与地之间，所述比较器芯片LM393的第3引脚与参考电压电路(5)的参考电压输出端相接，所述比较器芯片LM393的第2引脚以及电阻R12和电容C32的连接端均与第二霍尔位置传感器(2)的输出端HallBout相接，所述比较器芯片LM393的第1引脚通过电阻R14与5V直流电源的+5V电压输出端相接且为第二比较器电路(7)的输出端Hall_B，所述第二比较器电路(7)的输出端Hall_B与单片机MC9S08AW60的第61引脚相接。

6.按照权利要求2所述的无刷直流电机转子位置任意角度检测方法，其特征在于：所述第三比较器电路(8)由比较器芯片LM393、电容C33、电阻R13和电阻R15组成，所述电阻R13和电容C33串联在5V直流电源的+5V电压输出端与地之间，所述比较器芯片LM393的第5引脚与参考电压电路(5)的参考电压输出端相接，所述比较器芯片LM393的第6引脚以及电阻R13和电容C33的连接端均与第三霍尔位置传感器(3)的输出端HallCout相接，所述比较器芯片LM393的第7引脚通过电阻R15与5V直流电源的+5V电压输出端相接且为第三比较器电路(8)的输出端Hall_C，所述第三比较器电路(8)的输出端Hall_C与单片机MC9S08AW60的第62引脚相接。