CN105162373A - 一种无刷直流电机无位置传感器相位补偿控制装置及控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种无刷直流电机无位置传感器相位补偿控制装置及控制方法，一种无刷直流电机无位置传感器相位补偿控制装置，由不含霍尔传感器的无刷直流电机(1)、电压型逆变器(2)、单片机(3)、RC滤波电路(4)和小电机(5)组成；其中，电压型逆变器(2)与蓄电池(6)相连，该电压型逆变器(2)的三端输出端连接无刷直流电机(1)的三相绕组，单片机(3)的输入端与RC滤波电路(4)相连，单片机(3)的输出端接电压型逆变器(2)中功率管的控制端。本发明解决了传统无位置传感器反电动势法RC滤波电路无法做到30°的精确延时的问题，采用阻值随着转速变化，令相位补偿角准确跟踪速度变化。

Description

一种无刷直流电机无位置传感器相位补偿控制装置及控制方法
技术领域
本发明属于一种电子控制装置及控制方法，具体涉及一种无刷直流电机无位置传感器相位补偿控制装置及控制方法。
背景技术
无刷直流电机无位置传感器的研究能够简化电机内部结构，减少制造、维护成本，更能够避免由位置传感器损坏造成的故障。传统的“基于测量反电动势的转子位置测量方法”基本原理是将采集到的3路端电压信号经过深度RC滤波进行30°时延，30°延时是否精确对于系统的正常稳定运行有着重大的影响，由于三相端电压的频率在电机启动、低、中、高速等不同运行状态下波动范围比较大，传统硬件RC滤波电路无法做到30°的精确延时。因此，设计一种无刷直流电机无位置传感器相位补偿控制装置及控制方法，在电机运行各个阶段准确进行相位补偿具有重要意义。
发明内容
本发明旨在对传统相位补偿方法作出改进，使相位补偿有效的跟踪电机转速，做到更准确的30°延时，提供的一种科学的无刷直流电机无位置传感器相位补偿控制装置及控制方法。
一种无刷直流电机无位置传感器相位补偿控制装置，由不含霍尔传感器的无刷直流电机1、电压型逆变器2、单片机3、RC滤波电路4和小电机5组成；其中，电压型逆变器2与蓄电池6相连，该电压型逆变器2的三端输出端连接无刷直流电机1的三相绕组，单片机3的输入端与RC滤波电路4相连，单片机3的输出端接电压型逆变器2中功率管的控制端，单片机3的输入端接无刷直流电机1，小电机5与单片机3的输出端相连。
所述电压型逆变器2为直流电压源、三相桥式逆变器。
所述的RC滤波电路4由固定电阻，滑动变阻器和电容组成，其中滑动变阻器与电容并联，滑动变阻器与小电机5相连。
一种无刷直流电机无位置传感器相位补偿控制装置的控制方法，包括下列步骤：
1）无位置传感器无刷直流电机1转速变化；
2）单片机3接受转速变化的信息输出对应的信号；
3）小电机5接受单片机3发出的信号进行转动，带动滑动变阻器的阻值变化；
4）RC滤波电路4的等效输出电阻改变，相位补偿角变化。
上述步骤2）和3）中所述的信号指的是让小电机转动适当角度的信号。
上述步骤4）中所述的等效输出电阻改变指的是阻值改变必须满足为30°，其中指的是固定电阻，指的是滑动变阻器的阻值，为电机转速频率。
由于采用了以上技术方案，本发明具有以下有益效果：解决了传统无位置传感器反电动势法RC滤波电路无法做到30°的精确延时的问题，采用阻值随着转速变化，令相位补偿角准确跟踪速度变化。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明控制装置结构图；
图2是本发明控制装置构成框图；
图3是本发明控制方法的流程图。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
参看图1，本具体实施方式是采用以下技术方案予以实现，它是由不含霍尔传感器的无刷直流电机1、电压型逆变器2、单片机3、RC滤波电路4和小电机5组成；其中，电压型逆变器2与蓄电池6相连，该电压型逆变器2的三端输出端连接无刷直流电机1的三相绕组，单片机3的输入端与RC滤波电路4相连，单片机3的输出端接电压型逆变器2中功率管的控制端，单片机3的输入端接无刷直流电机1，小电机5与单片机3的输出端相连。
所述电压型逆变器2为直流电压源、三相桥式逆变器。
所述的RC滤波电路4由固定电阻，滑动变阻器和电容组成，其中滑动变阻器与电容并联，滑动变阻器与小电机5相连。
结合图1、图2和图3叙述本发明的一种无刷直流电机无位置传感器相位补偿控制装置的控制方法，包括下列步骤：
1）无位置传感器无刷直流电机1转速变化；
2）单片机3接受转速变化的信息输出对应的信号；
3）小电机5接受单片机3发出的信号进行转动，带动滑动变阻器的阻值变化；
4）RC滤波电路4的等效输出电阻改变，相位补偿角变化。
上述步骤2）和3）中所述的信号指的是让小电机转动适当角度的信号。
上述步骤4）中所述的等效输出电阻改变指的是阻值改变必须满足为30°，其中指的是固定电阻，指的是滑动变阻器的阻值，为电机转速频率。
上述一种无刷直流电机无位置传感器相位补偿控制装置及控制方法，根据转速的不同来调节滑动变阻器的阻值，进而实现30°的补偿角。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (6)

1.一种无刷直流电机无位置传感器相位补偿控制装置，其特征在于由不含霍尔传感器的无刷直流电机(1)、电压型逆变器(2)、单片机(3)、RC滤波电路(4)和小电机(5)组成；其中，电压型逆变器(2)与蓄电池(6)相连，该电压型逆变器(2)的三端输出端连接无刷直流电机(1)的三相绕组，单片机(3)的输入端与RC滤波电路(4)相连，单片机(3)的输出端接电压型逆变器(2)中功率管的控制端，单片机(3)的输入端接无刷直流电机(1)，小电机(5)与单片机(3)的输出端相连。
2.根据权利要求1所述的一种无刷直流电机无位置传感器相位补偿控制装置，其特征在于所述电压型逆变器(2)为直流电压源、三相桥式逆变器。
3.根据权利要求1所述的一种无刷直流电机无位置传感器相位补偿控制装置，其特征在于所述的RC滤波电路(4)由固定电阻，滑动变阻器和电容组成，其中滑动变阻器与电容并联，滑动变阻器与小电机(5)相连。
4.一种无刷直流电机无位置传感器相位补偿控制装置的控制方法，其特征在于包括下列步骤：
1）无位置传感器无刷直流电机1转速变化；
2）单片机3接受转速变化的信息输出对应的信号；
3）小电机5接受单片机3发出的信号进行转动，带动滑动变阻器的阻值变化；
4）RC滤波电路4的等效输出电阻改变，相位补偿角变化。
5.根据权利要求4所述的一种无刷直流电机无位置传感器相位补偿控制装置的控制方法，其特征在于上述步骤2）和3）中所述的信号指的是让小电机转动适当角度的信号。
6.根据权利要求4所述的一种无刷直流电机无位置传感器相位补偿控制装置的控制方法，其特征在于4）RC滤波电路4的等效输出电阻改变，相位补偿角变化。
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