CN105978418A - 一种无刷直流电机三相绕组相序的检测方法及检测装置 - Google Patents

一种无刷直流电机三相绕组相序的检测方法及检测装置 Download PDF

Info

Publication number
CN105978418A
CN105978418A CN201610297584.2A CN201610297584A CN105978418A CN 105978418 A CN105978418 A CN 105978418A CN 201610297584 A CN201610297584 A CN 201610297584A CN 105978418 A CN105978418 A CN 105978418A
Authority
CN
China
Prior art keywords
phase
motor
brshless
sequence
winding
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
CN201610297584.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105978418B (zh
Inventor
魏海峰
韦汉培
张懿
夏俭辉
缪维娜
陈椒娇
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.)
Jiangsu man Wei Wei electrical products Co., Ltd.
Original Assignee
Jiangsu University of Science and Technology
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 Jiangsu University of Science and Technology filed Critical Jiangsu University of Science and Technology
Priority to CN201610297584.2A priority Critical patent/CN105978418B/zh
Publication of CN105978418A publication Critical patent/CN105978418A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105978418B publication Critical patent/CN105978418B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)

Abstract

本发明公开一种无刷直流电机三相绕组相序的检测方法，首先定义无刷直流电机的U、V、W相绕组，设定U相电流为给定值，将给定值与U相电流实际值的差值进行PID调节，控制三相桥式逆变器中相应MOS管的导通时间，使得U相电流实际值跟随给定值，此时霍尔传感器输出低电平的信号线所在相序即为U相绕组相序；再以同样方法设定V相电流为给定值，使V相电流实际值跟随给定值，此时霍尔传感器输出低电平的信号线所在相序即为V相绕组相序；W相绕组即为第三相绕组。此种检测方法可在不知晓无刷直流电机三相绕组接线相序，无刷直流电机无法正常运转的情况下，科学简单地判断出三相绕组的接线的相序。本发明还公开一种实现前述检测方法的检测装置。

Description

一种无刷直流电机三相绕组相序的检测方法及检测装置
技术领域
本发明属于无刷直流电机技术领域，特别涉及一种检测无刷直流电机三相绕组接线相序的方法及装置。
背景技术
无刷直流电机采用霍尔信号来控制逆变器换相，这就要求定子三相绕组与霍尔信号有着正确的对应关系。一般情况下在相应的电机三相绕组上标上A、B、C，霍尔信号线上标明HA、HB、HC，以表示其对应关系。然而在实际工作中经常遇到三相绕组上的标记遗失或不明的情况，需要检测三相绕组与霍尔元件的对应关系。截至目前，该问题的解决方法尚未见诸报道。工程应用中则直接淘汰原有的无刷直流电机，重新购置与新控制器相配套的无刷直流电机，造成了极大的浪费；其次，在实践中发现有时候相序不对无刷直流电机也能转动，只是三相电流很大，元件容易烧毁。因此，设计一种合理、简便的判别无刷直流电机三相绕组接线相序方法及装置具有重要的意义。
发明内容
本发明的目的，在于提供一种无刷直流电机三相绕组相序的检测方法及检测装置，其可在不知晓无刷直流电机三相绕组接线相序，无刷直流电机无法正常运转的情况下，科学简单地判断出三相绕组的接线的相序。
为了达成上述目的，本发明的解决方案是：
一种无刷直流电机三相绕组相序的检测方法，包括如下步骤：
(1)定义无刷直流电机的三相绕组分别为U、V、W相绕组，分别与三相桥式逆变器的3个输出端连接；
(2)给定无刷直流电机的U相电流为额定值，测量U相电流实际值，并将给定值与实际值作差，得到差值进行PID调节，控制三相桥式逆变器中相应MOS管的导通时间，使得U相电流实际值跟随给定值，无刷直流电机的转子在相应磁场力作用下定位到U相绕组位置；再检测霍尔传感器3条信号线输出的电平数值，输出低电平信号的信号线所在相序即为U相绕组相序；
(3)再给定无刷直流电机的V相电流为额定值，测量V相电流实际值，并将给定值与实际值作差，得到差值进行PID调节，控制三相桥式逆变器中相应MOS管的导通时间，使得V相电流实际值跟随给定值，无刷直流电机的转子在相应磁场力作用下定位到V相绕组位置；再检测霍尔传感器3条信号线输出的电平数值，输出低电平信号的信号线所在相序即为V相绕组相序；
(4)通过以上步骤确定了U相绕组和V相绕组，剩余的W相绕组即为第三相绕组。
上述步骤(1)中，利用电流传感器测量U相电流实际值。
上述步骤(1)中，利用减法器将给定值与实际值作差。
上述步骤(1)中，利用电平检测器检测霍尔传感器信号线输出的电平数值。
上述步骤(2)中，利用电流传感器测量V相电流实际值。
上述步骤(2)中，利用减法器将给定值与实际值作差。
上述步骤(2)中，利用电平检测器检测霍尔位置传感器信号线输出的电平数值。
一种实现前述无刷直流电机三相绕组相序的检测方法的检测装置，用于检测无刷直流电机中三相绕组的接线相序；所述装置包括直流电源、三相桥式逆变器、霍尔传感器、2个电流传感器、控制器和电平检测器，其中，直流电源与三相桥式逆变器并联，三相桥式逆变器的输出端与无刷直流电机的三相绕组任意对应连接，霍尔传感器的输入端连接无刷直流电机的定子，而霍尔传感器的输出端连接电平检测器；2个电流传感器的输入端分别连接在无刷直流电机的任意两相绕组中，输出端则分别连接控制器；所述控制器的输出端分别连接三相桥式逆变器的6个MOS管的栅极，从而控制相应的MOS管导通。
上述控制器包含有顺序连接的减法器和PID调节器，减法器的输入端分别连接2个电流传感器的输出端，而PID调节器的输出端分别连接三相桥式逆变器的6个MOS管的栅极。
采用上述方案后，本发明步骤简单，整个过程无需改变任何接线。通过引入电流闭环控制，采用给定额定电流值的方法，既可防止无刷直流电机在接有负载时实际电流值不足、转子力矩不够无法定位的情况，又可防止实际电流值过大定子绝缘层被烧坏，大大提高了装置的可靠性。本发明采用的检测装置结构简单，成本低。
附图说明
图1是本发明的实现装置结构图；
图2是本发明的流程图。
具体实施方式
以下将结合附图，对本发明的技术方案进行详细说明。
本发明提供一种无刷直流电机三相绕组相序的检测方法，用于检测无刷直流电机中三相绕组的接线相序，其实现装置如图1所示，包括直流电源、三相桥式逆变器、霍尔传感器、2个电流传感器、控制器和电平检测器，其中，直流电源与三相桥式逆变器并联，三相桥式逆变器的3个输出端与无刷直流电机的三相绕组任意对应连接，为了便于描述，设三相桥式逆变器的3个输出端编号为21-23，对应连接无刷直流电路的U、V、W三相绕组；霍尔传感器的输入端连接无刷直流电机的定子，而霍尔传感器的输出端连接电平检测器；2个电流传感器的输入端分别连接在无刷直流电机的任意两相绕组中，设2个电流传感器51、52的输入端分别连接无刷直流电机的U、V绕组中，2个电流传感器的输出端则分别连接控制器，构成电流闭环系统；所述控制器包含有减法器和PID调节器，减法器用于作差，而PID调节器的输出端分别连接三相桥式逆变器的6个MOS管的栅极，从而控制相应的MOS管导通。
基于以上装置，配合图2所示，本发明一种无刷直流电机三相绕组相序的检测方法包括如下步骤：
(1)给定无刷直流电机的U相电流为额定值利用连接在U相绕组中的电流传感器测得U相电流实际值iU，并将其反馈到控制器，控制器将给定值与实际值iU作差，得到差值ΔiU进行PID调节，控制送入三相桥式逆变器中各MOS管栅极的PWM占空比，进而控制MOS1、MOS6、MOS2的导通时间，使得U相电流实际值iU跟随给定值无刷直流电机的转子在相应磁场力作用下定位到U相绕组位置。此时，再通过电平检测器检测霍尔传感器3条信号线输出的电平数值，根据表1可知输出低电平信号的信号线所在相序即为U相绕组相序。例如，若霍尔信号HA、HB、HC输出分别为低电平、高电平、高电平，则可确定U相绕组为A相绕组。
表1
霍尔信号HA电平 低电平 高电平 高电平
霍尔信号HB电平 高电平 低电平 高电平
霍尔信号HC电平 高电平 高电平 低电平
U相绕组判定 A相绕组 B相绕组 C相绕组
(2)再给定无刷直流电机的V相电流为额定值利用连接在V相绕组中的电流传感器测得V相电流实际值iV，并将其反馈到控制器，控制器将给定值与实际值iV作差，得到差值ΔiV进行PID调节，控制送入三相桥式逆变器各MOS管栅极的PWM占空比，进而控制MOS3、MOS4、MOS2的的导通时间，使得V相电流实际值iV跟随给定值无刷直流电机的转子在相应磁场力作用下定位到V相绕组位置。此时，再通过电平检测器检测霍尔传感器3条信号线输出的电平数值，根据表2可知输出低电平信号的信号线所在相序即为V相绕组相序。例如，若霍尔信号HA、HB、HC输出分别为高电平、低电平、高电平，则可确定V相绕组为B相绕组。
表2
霍尔信号HA电平 低电平 高电平 高电平
霍尔信号HB电平 高电平 低电平 高电平
霍尔信号HC电平 高电平 高电平 低电平
V相绕组判定 A相绕组 B相绕组 C相绕组
(3)通过以上步骤确定了U相绕组和V相绕组，剩余的W相绕组即为第三相绕组。例如，在步骤(1)确定U相绕组为A相绕组、步骤(2)确定V相绕组为B相绕组后，W相绕组即为C相绕组。
需要说明的是，由于在具体实施时是对三相未知绕组任意定义为U、V、W相，因此2个电流传感器可连接在任意两相绕组中，并不影响最终结果的判断。
综合上述，本发明一种无刷直流电机三相绕组相序的检测方法及检测装置，步骤简单，整个过程无需改变任何接线，能够有效防止乱接线导致的无刷直流电机堵转烧坏。并且引入电流闭环控制，采用给定额定电流值，既可防止无刷直流电机在接有负载时实际电流值不足、转子力矩不够无法定位的情况，又可防止实际电流值过大定子绝缘层被烧坏，大大提高了装置的可靠性。
以上实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明保护范围之内。

Claims (9)

1.一种无刷直流电机三相绕组相序的检测方法，其特征在于包括如下步骤：
(1)定义无刷直流电机的三相绕组分别为U、V、W相绕组，分别与三相桥式逆变器的3个输出端连接；
(2)给定无刷直流电机的U相电流为额定值，测量U相电流实际值，并将给定值与实际值作差，得到差值进行PID调节，控制三相桥式逆变器中相应MOS管的导通时间，使得U相电流实际值跟随给定值，无刷直流电机的转子在相应磁场力作用下定位到U相绕组位置；再检测霍尔传感器3条信号线输出的电平数值，输出低电平信号的信号线所在相序即为U相绕组相序；
(3)再给定无刷直流电机的V相电流为额定值，测量V相电流实际值，并将给定值与实际值作差，得到差值进行PID调节，控制三相桥式逆变器中相应MOS管的导通时间，使得V相电流实际值跟随给定值，无刷直流电机的转子在相应磁场力作用下定位到V相绕组位置；再检测霍尔传感器3条信号线输出的电平数值，输出低电平信号的信号线所在相序即为V相绕组相序；
(4)通过以上步骤确定了U相绕组和V相绕组，剩余的W相绕组即为第三相绕组。
2.如权利要求1所述的一种无刷直流电机三相绕组相序的检测方法，其特征在于：所述步骤(1)中，利用电流传感器测量U相电流实际值。
3.如权利要求1所述的一种无刷直流电机三相绕组相序的检测方法，其特征在于：所述步骤(1)中，利用减法器将给定值与实际值作差。
4.如权利要求1所述的一种无刷直流电机三相绕组相序的检测方法，其特征在于：所述步骤(1)中，利用电平检测器检测霍尔传感器信号线输出的电平数值。
5.如权利要求1所述的一种无刷直流电机三相绕组相序的检测方法，其特征在于：所述步骤(2)中，利用电流传感器测量V相电流实际值。
6.如权利要求1所述的一种无刷直流电机三相绕组相序的检测方法，其特征在于：所述步骤(2)中，利用减法器将给定值与实际值作差。
7.如权利要求1所述的一种无刷直流电机三相绕组相序的检测方法，其特征在于：所述步骤(2)中，利用电平检测器检测霍尔位置传感器信号线输出的电平数值。
8.一种实现如权利要求1所述无刷直流电机三相绕组相序的检测方法的检测装置，用于检测无刷直流电机中三相绕组的接线相序；其特征在于：所述装置包括直流电源、三相桥式逆变器、霍尔传感器、2个电流传感器、控制器和电平检测器，其中，直流电源与三相桥式逆变器并联，三相桥式逆变器的输出端与无刷直流电机的三相绕组任意对应连接，霍尔传感器的输入端连接无刷直流电机的定子，而霍尔传感器的输出端连接电平检测器；2个电流传感器的输入端分别连接在无刷直流电机的任意两相绕组中，输出端则分别连接控制器；所述控制器的输出端分别连接三相桥式逆变器的6个MOS管的栅极，从而控制相应的MOS管导通。
9.如权利要求8所述的一种无刷直流电机三相绕组相序的检测装置，其特征在于：所述控制器包含有顺序连接的减法器和PID调节器，减法器的输入端分别连接2个电流传感器的输出端，而PID调节器的输出端分别连接三相桥式逆变器的6个MOS管的栅极。
CN201610297584.2A 2016-05-06 2016-05-06 一种无刷直流电机三相绕组相序的检测方法及检测装置 Active CN105978418B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610297584.2A CN105978418B (zh) 2016-05-06 2016-05-06 一种无刷直流电机三相绕组相序的检测方法及检测装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610297584.2A CN105978418B (zh) 2016-05-06 2016-05-06 一种无刷直流电机三相绕组相序的检测方法及检测装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105978418A true CN105978418A (zh) 2016-09-28
CN105978418B CN105978418B (zh) 2018-11-09

Family

ID=56991983

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610297584.2A Active CN105978418B (zh) 2016-05-06 2016-05-06 一种无刷直流电机三相绕组相序的检测方法及检测装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105978418B (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107154756A (zh) * 2017-06-07 2017-09-12 深圳市高德威技术有限公司 无刷直流电机霍尔相序自动识别方法
CN107181431A (zh) * 2017-06-06 2017-09-19 上海三意电机驱动技术有限公司 无刷直流电机换向自动检测方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11128587A (ja) * 1997-08-29 1999-05-18 Toshiba Corp 洗濯機
US20090302793A1 (en) * 2007-03-16 2009-12-10 Satoshi Kawamura Brushless motor device
CN102594233A (zh) * 2012-03-19 2012-07-18 南京航空航天大学 一种电动车智能识别霍尔信号与绕组对应关系的方法
CN105007007A (zh) * 2015-08-18 2015-10-28 山东省科学院自动化研究所 一种两相开关磁阻电机控制器及其控制方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11128587A (ja) * 1997-08-29 1999-05-18 Toshiba Corp 洗濯機
US20090302793A1 (en) * 2007-03-16 2009-12-10 Satoshi Kawamura Brushless motor device
CN102594233A (zh) * 2012-03-19 2012-07-18 南京航空航天大学 一种电动车智能识别霍尔信号与绕组对应关系的方法
CN105007007A (zh) * 2015-08-18 2015-10-28 山东省科学院自动化研究所 一种两相开关磁阻电机控制器及其控制方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107181431A (zh) * 2017-06-06 2017-09-19 上海三意电机驱动技术有限公司 无刷直流电机换向自动检测方法
CN107181431B (zh) * 2017-06-06 2019-09-13 上海三意电机驱动技术有限公司 无刷直流电机换向自动检测方法
CN107154756A (zh) * 2017-06-07 2017-09-12 深圳市高德威技术有限公司 无刷直流电机霍尔相序自动识别方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN105978418B (zh) 2018-11-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105974213B (zh) 一种无刷直流电机霍尔相序的检测方法及装置
US9054617B2 (en) Control device of permanent magnet synchronous motor for preventing irreversible demagnetization of permanent magnet and control system including the same
US8649130B2 (en) Motor driving apparatus having fault diagnostic function
US7977898B2 (en) Current sensing for a multi-phase DC/DC boost converter
JP5689497B2 (ja) Ｄｃリンク部異常検出機能を備えたモータ駆動装置
JP2009258016A (ja) 温度検出回路
CN108604876B (zh) 电动机控制装置
JP6621530B2 (ja) 電流検出装置
JP2016010188A (ja) 多重巻線回転電機の制御装置
KR102250100B1 (ko) 전류센서의 고장을 감지하는 방법 및 그 장치
CN105978418A (zh) 一种无刷直流电机三相绕组相序的检测方法及检测装置
CN105827162B (zh) 一种判断无刷直流电机三相绕组相序的装置及方法
JPWO2020032084A1 (ja) モータ駆動装置、電動オイルポンプおよびモータ駆動装置の故障検知方法
US9825577B2 (en) Drive control device of a brushless DC motor
CN105846735B (zh) 一种无刷直流电机霍尔相序的检测方法及检测装置
CN111656669A (zh) 控制装置
EP0644648B1 (en) Control method and apparatus and malefunction detection method and apparatus for AC motor
CN108226780A (zh) 一种永磁同步电机定子电流检测系统及方法
JP2013252019A (ja) 車載装置
JPWO2019155585A1 (ja) 電動機の制御装置およびケーブル断線検出方法
US9488698B2 (en) System and method for detecting diode failures
CN105974214A (zh) 一种无刷直流电机三相绕组相序的检测装置及方法
CN102647133A (zh) 三相交流电动机
JP2005354773A (ja) モータ駆動制御装置
KR100332806B1 (ko) 비엘디씨 모터의 위치 검지회로

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20180919

Address after: 213000 67 Fuyang Road, Tianning District, Changzhou, Jiangsu

Applicant after: Jiangsu man Wei Wei electrical products Co., Ltd.

Address before: 212003 Mengxi Road, Jingkou District, Zhenjiang, Jiangsu Province, No. 2

Applicant before: Jiangsu University of Science and Technology

TA01 Transfer of patent application right
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant