CN104811105A - 高速工业缝纫机用单霍尔三相直流无刷电机及控制方法 - Google Patents

高速工业缝纫机用单霍尔三相直流无刷电机及控制方法 Download PDF

Info

Publication number
CN104811105A
CN104811105A CN201510234718.1A CN201510234718A CN104811105A CN 104811105 A CN104811105 A CN 104811105A CN 201510234718 A CN201510234718 A CN 201510234718A CN 104811105 A CN104811105 A CN 104811105A
Authority
CN
China
Prior art keywords
rotor
hall
sewing machine
industrial sewing
photoelectric coded
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201510234718.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104811105B (zh
Inventor
贲礼进
浦振托
陈继永
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nantong Textile Vocational Technology College
Original Assignee
Nantong Textile Vocational Technology College
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nantong Textile Vocational Technology College filed Critical Nantong Textile Vocational Technology College
Priority to CN201510234718.1A priority Critical patent/CN104811105B/zh
Publication of CN104811105A publication Critical patent/CN104811105A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104811105B publication Critical patent/CN104811105B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P6/00—Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
    • H02P6/08—Arrangements for controlling the speed or torque of a single motor
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K29/00—Motors or generators having non-mechanical commutating devices, e.g. discharge tubes or semiconductor devices
    • H02K29/06—Motors or generators having non-mechanical commutating devices, e.g. discharge tubes or semiconductor devices with position sensing devices
    • H02K29/08—Motors or generators having non-mechanical commutating devices, e.g. discharge tubes or semiconductor devices with position sensing devices using magnetic effect devices, e.g. Hall-plates, magneto-resistors
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K29/00—Motors or generators having non-mechanical commutating devices, e.g. discharge tubes or semiconductor devices
    • H02K29/14—Motors or generators having non-mechanical commutating devices, e.g. discharge tubes or semiconductor devices with speed sensing devices

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)

Abstract

本发明提供了一种高速工业缝纫机用单霍尔三相直流无刷电机，包括永磁转子、设置于永磁转子外周的定子、设置于定子的线圈、控制线圈通路的电子换相器、设置于定子的霍尔传感器、设置于永磁转子的光电编码盘以及控制器，控制器电连接光电编码盘、霍尔传感器，和电子换相器。本发明不仅克服了现有直流无刷电机作为伺服电机的系统中，控制缝纫机的运转和检测电机转速功能分开的做法，而且克服了传统采用的三个霍尔传感器以及一个光电编码器的伺服控制装置组合，有效精简了结构，降低了装置成本。

Description

高速工业缝纫机用单霍尔三相直流无刷电机及控制方法
技术领域
本发明涉及伺服控制系统，尤其涉及一种高速工业缝纫机用单霍尔三相直流无刷电机。
背景技术
目前国内的高速工业缝纫机的伺服控制多采用混合步进电机为主，均存在步进电机的失步问题，定位精度不理想，容易出现瑕疵产品；也有进口产品和合资企业生产的高速工业缝纫机，控制上既有速度控制又有位置控制，其控制策略一般采用空间矢量调制进行电机控制，其运算量大，必须使用DSP作为其主控芯片才能实现高速运算，从而造成成本过高。
现有技术中有采用单片机作为主控芯片，通过光电编码盘与霍尔传感器组合控制电机换相并进行机针定位，取代常规伺服系统中只采用光电编码盘，并使用DSP作为主控芯片的常规控制方法，可以减少电机控制运算量，提高运算速度，降低系统成本；但是目前采用的是三个霍尔传感器以及一个光电编码器来决定电子换相器的导通次序和检测电机的转速，结构较为复杂，成本较高。
发明内容
本发明的目的提供高速工业缝纫机用单霍尔三相直流无刷电机，解决上述现有技术问题中一个或者多个。
本发明提出了一种高速工业缝纫机用单霍尔三相直流无刷电机，包括控制器、永磁转子、设置于永磁转子外周的定子、设置于定子的线圈、控制线圈通路的电子换相器、设置于定子的霍尔传感器以及设置于永磁转子的光电编码盘，控制器电连接光电编码盘、霍尔传感器和电子换相器。
本发明提出的高速工业缝纫机用单霍尔三相直流无刷电机不仅克服了现有直流无刷电机作为伺服电机的系统中，控制缝纫机的运转和检测电机转速功能分开的做法，而且克服了传统采用的三个霍尔传感器以及一个光电编码器的伺服控制装置组合，有效精简了结构，降低了装置成本。
在一些实施方式中，光电编码盘为360线光电编码盘。
在一些实施方式中，高速工业缝纫机用单霍尔三相直流无刷电机的控制方法，包括如下步骤：
A、霍尔传感器接受到永磁转子的位置信号时，电子换相器切换线至驱动永磁转子的工位；
B、光电编码盘接收到永磁转子旋转120°时，电子换相器切换至继续驱动永磁转子的工位；
C、光电编码盘接收到永磁转子旋转240°时，电子换相器切换至继续驱动永磁转子的工位；
D、返回A。
在一些实施方式中，步骤A中，霍尔传感器接受到永磁转子的位置信号时为霍尔传感器中霍尔电流最强时。
在一些实施方式中，本发明还包括在步骤D后的步骤E、比对光电编码盘接收到永磁转子旋转360°时与步骤D中霍尔传感器再次接受到永磁转子位置信号时的差值，差值大于预设阀值时，控制器启动报警模式。
附图说明
图1为本发明提供的一种实施方式的一种高速工业缝纫机用单霍尔三相直流无刷电机的原理示意图。
图2为本发明提供的一种实施方式的一种高速工业缝纫机用单霍尔三相直流无刷电机的结构示意图。
图3为本发明提供的一种实施方式的一种高速工业缝纫机用单霍尔三相直流无刷电机的控制方法流程图。
具体实施方式
请参照图1和图2，一方面，本发明提供了一种高速工业缝纫机用单霍尔三相直流无刷电机，包括控制器、永磁转子1、设置于永磁转子1外周的定子、设置于定子2的线圈、控制线圈通路的电子换相器、设置于定子2的霍尔传感器3以及设置于永磁转子1的光电编码盘，控制器电连接光电编码盘、霍尔传感器3，和电子换相器。
本发明提出的高速工业缝纫机用单霍尔三相直流无刷电机不仅克服了现有直流无刷电机作为伺服电机的系统中，控制缝纫机的运转和检测电机转速功能分开的做法，而且克服了传统采用的三个霍尔传感器3以及一个光电编码器的伺服控制装置组合，有效精简了结构，降低了装置成本。
作为优选，光电编码盘为360线光电编码盘。其码盘缝隙为360/周，缝纫机每旋转一周，360线光电编码盘输出360个脉冲信号。
另一方面，如图3所示，本发明提出了上述高速工业缝纫机用单霍尔三相直流无刷电机的控制方法，包括如下步骤：
A、霍尔传感器3接受到永磁转子1的位置信号时，电子换相器切换线至驱动永磁转子1的工位；其中，霍尔传感器3接受到永磁转子1的位置信号时设定为霍尔传感器3中霍尔电流最强时。
B、光电编码盘接收到永磁转子1旋转120°时，电子换相器切换至继续驱动永磁转子1的工位；
C、光电编码盘接收到永磁转子1旋转240°时，电子换相器切换至继续驱动永磁转子1的工位；
D、返回A。
进一步，还包括在步骤D后的步骤E、比对光电编码盘接收到永磁转子1旋转360°时与步骤D中霍尔传感器3再次接受到永磁转子1位置信号时的差值，差值大于预设阀值时，控制器启动报警模式。
预设阀值根据电机转速设定，在高速工业缝纫机的领域中，一般设定为正负两个脉冲。当再次检测到霍尔传感器3信号后，光电编码盘接受信号大于362或小于358，均视为故障，启动报警模式。
具体的，霍尔传感器3检测到信号后控制器就控制电子换相器进行第一次换相；当永磁转子1旋转三分之一周时，即360线光电编码盘输出120个脉冲信号时，控制器控制电子换相器进行第二次换相，电机继续运转；当永磁转子1三分之二周时，即360线光电编码盘累积输出240个脉冲信号时，控制器再次控制电子换相器5进行第三次换相，电机继续运转；霍尔传感器3再次检测到信号后控制器继续控制电子换相器进行换相，依次循环继续。此外，控制器还记录当永磁转子1旋转一周时的时间，即360线光电编码盘累积输出360个脉冲信号的时间，并将该时间与霍尔传感器3再次检测到信号的时间做差值，该差值如大于一设定阀值，控制器启动报警模式。
以上所述仅是本发明的优选方式，应当指出，对于本领域普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干相似的变形和改进，这些也应视为本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.高速工业缝纫机用单霍尔三相直流无刷电机，其特征在于，包括控制器、永磁转子(1)、设置于所述永磁转子(1)外周的定子(2)、设置于所述定子的线圈、控制所述线圈通路的电子换相器、设置于所述定子(2)的霍尔传感器(3)以及设置于所述永磁转子(1)的光电编码盘，所述控制器电连接所述光电编码盘、所述霍尔传感器(3)和电子换相器。
2.根据权利要求1所述的高速工业缝纫机用单霍尔三相直流无刷电机，其特征在于，所述光电编码盘为360线光电编码盘。
3.如权利要求1高速工业缝纫机用单霍尔三相直流无刷电机的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
A、所述霍尔传感器(3)接受到所述永磁转子(1)的位置信号时，所述电子换相器切换线至驱动所述永磁转子(1)的工位；
B、所述光电编码盘接收到所述永磁转子(1)旋转120°时，所述电子换相器切换至继续驱动所述永磁转子(1)的工位；
C、所述光电编码盘接收到所述永磁转子(1)旋转240°时，所述电子换相器切换至继续驱动所述永磁转子(1)的工位；
D、返回A。
4.根据权利要求3所述的高速工业缝纫机用单霍尔三相直流无刷电机的控制方法，其特征在于，步骤A中，所述霍尔传感器(3)接受到所述永磁转子(1)的位置信号时为所述霍尔传感器(3)中霍尔电流最强时。
5.根据权利要求3所述的高速工业缝纫机用单霍尔三相直流无刷电机的控制方法，其特征在于，还包括在步骤D后的步骤E、比对所述光电编码盘接收到所述永磁转子(1)旋转360°时与步骤D中所述霍尔传感器(3)再次接受到所述永磁转子(1)位置信号时的差值，所述差值大于预设阀值时，所述控制器启动报警模式。
CN201510234718.1A 2015-05-08 2015-05-08 高速工业缝纫机用单霍尔三相直流无刷电机的控制方法 Active CN104811105B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510234718.1A CN104811105B (zh) 2015-05-08 2015-05-08 高速工业缝纫机用单霍尔三相直流无刷电机的控制方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510234718.1A CN104811105B (zh) 2015-05-08 2015-05-08 高速工业缝纫机用单霍尔三相直流无刷电机的控制方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104811105A true CN104811105A (zh) 2015-07-29
CN104811105B CN104811105B (zh) 2017-10-31

Family

ID=53695672

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510234718.1A Active CN104811105B (zh) 2015-05-08 2015-05-08 高速工业缝纫机用单霍尔三相直流无刷电机的控制方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN104811105B (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111953268A (zh) * 2019-05-16 2020-11-17 深圳市积聚电子有限公司 一种用于工业缝纫机的伺服马达控制系统及控制方法
CN113159263A (zh) * 2021-06-03 2021-07-23 廊坊新奥智能科技有限公司 一种基于光电传感器和霍尔传感器的计量方法

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101041918A (zh) * 2006-03-24 2007-09-26 爱吉尔电子股份公司 具有反馈控制同步电机的用于织机的正纱线馈送机
US20080272765A1 (en) * 2007-05-03 2008-11-06 Agency For Defense Development Brushless DC Motor Using Linear Hall-Effect Sensor And Realization Method Of Speed Signal Thereof
CN201873847U (zh) * 2010-09-13 2011-06-22 南通纺织职业技术学院 一种基于直流无刷电机的工业缝纫机伺服控制装置
CN201918945U (zh) * 2011-01-25 2011-08-03 深圳市博巨兴实业发展有限公司 一种单霍尔直流无刷电机控制装置
CN102820840A (zh) * 2011-06-10 2012-12-12 北京理工大学 一种直流无刷电机电流采样的方法
CN103107750A (zh) * 2012-11-15 2013-05-15 沈阳洪达信息科技有限公司 一种无刷直流电机控制方法
CN103475282A (zh) * 2013-08-30 2013-12-25 中山大洋电机制造有限公司 一种应用单个霍尔传感器的三相直流无刷电机的控制方法
JP2014207779A (ja) * 2013-04-12 2014-10-30 村田機械株式会社 ブラシレスモータの制御装置、ブラシレスモータの電気角推定方法、および記憶媒体
CN204539018U (zh) * 2015-05-08 2015-08-05 江苏工程职业技术学院 高速工业缝纫机用单霍尔三相直流无刷电机

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101041918A (zh) * 2006-03-24 2007-09-26 爱吉尔电子股份公司 具有反馈控制同步电机的用于织机的正纱线馈送机
US20080272765A1 (en) * 2007-05-03 2008-11-06 Agency For Defense Development Brushless DC Motor Using Linear Hall-Effect Sensor And Realization Method Of Speed Signal Thereof
CN201873847U (zh) * 2010-09-13 2011-06-22 南通纺织职业技术学院 一种基于直流无刷电机的工业缝纫机伺服控制装置
CN201918945U (zh) * 2011-01-25 2011-08-03 深圳市博巨兴实业发展有限公司 一种单霍尔直流无刷电机控制装置
CN102820840A (zh) * 2011-06-10 2012-12-12 北京理工大学 一种直流无刷电机电流采样的方法
CN103107750A (zh) * 2012-11-15 2013-05-15 沈阳洪达信息科技有限公司 一种无刷直流电机控制方法
JP2014207779A (ja) * 2013-04-12 2014-10-30 村田機械株式会社 ブラシレスモータの制御装置、ブラシレスモータの電気角推定方法、および記憶媒体
CN103475282A (zh) * 2013-08-30 2013-12-25 中山大洋电机制造有限公司 一种应用单个霍尔传感器的三相直流无刷电机的控制方法
CN204539018U (zh) * 2015-05-08 2015-08-05 江苏工程职业技术学院 高速工业缝纫机用单霍尔三相直流无刷电机

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111953268A (zh) * 2019-05-16 2020-11-17 深圳市积聚电子有限公司 一种用于工业缝纫机的伺服马达控制系统及控制方法
CN113159263A (zh) * 2021-06-03 2021-07-23 廊坊新奥智能科技有限公司 一种基于光电传感器和霍尔传感器的计量方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN104811105B (zh) 2017-10-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103825518B (zh) 三相永磁同步电动机相序检测和转子初始位置定位系统及方法
US7279862B1 (en) Fault handling of inverter driven PM motor drives
CN201383787Y (zh) 直流无刷电机控制器
CN101409523A (zh) 采用增量式编码器的永磁电机磁极初始位置的确定方法
CN107154756A (zh) 无刷直流电机霍尔相序自动识别方法
CN110752799B (zh) 无刷直流电机双模控制的切换方法及切换系统
CN104852637A (zh) 双芯片无刷直流电机驱动控制系统及控制方法
CN105356796B (zh) 永磁无刷直流电动机无位置传感器控制系统
CN103731076A (zh) 一种基于永磁无刷直流电机的电动自行车控制方法
CN103684120A (zh) 一种有感无刷直流电机驱动方法
US8810168B2 (en) Rotating machine controller
CN105680740A (zh) 一种高转速无刷直流电机的无位置传感器控制方法
CN102638207A (zh) 马达控制方法与系统及其中的数字信号处理器
CN204539018U (zh) 高速工业缝纫机用单霍尔三相直流无刷电机
JP5519072B1 (ja) ３相モータ駆動装置、および、３相モータ駆動方法
CN105007007B (zh) 一种两相开关磁阻电机控制器的控制方法
CN104811105A (zh) 高速工业缝纫机用单霍尔三相直流无刷电机及控制方法
CN202586846U (zh) 一种无传感器无刷直流电机控制模块
CN204696967U (zh) 双芯片无刷直流电机驱动控制系统
CN204231242U (zh) 变频波轮洗衣机
CN204442097U (zh) 航空永磁同步电机转速及位置检测装置
CN103208957A (zh) 一种开关磁阻电机变角度带重载启动的方法
CN108233796A (zh) 一种用于液压系统中的无刷直流电机控制器
CN102916634B (zh) 双凸极电机角度控制中的角度在线校正方法
CN112072963B (zh) 一种电动工具及其换相控制方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
EXSB Decision made by sipo to initiate substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant