CN107425766A - 纹波电流感测型电动机控制装置及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种纹波电流感测型电动机控制装置，其包括：H桥电路，其根据至少一个控制信号进行切换；第一电阻器，其一端通过H桥电路与电动机的一端连接，并且其另一端接地；第二电阻器，其一端通过H桥电路与电动机的另一端连接，并且其另一端与第一电阻器的一端连接且通过H桥电路与电动机的一端连接；以及控制器，其在向电动机施加驱动电力的情况下，使用第一电阻器两端的电压来计算电动机的RPM，并且在驱动电力被切断的情况下，使用第二电阻器两端的电压来计算电动机的RPM。

Description

纹波电流感测型电动机控制装置及其方法

相关申请的交叉引用

本申请基于并且要求于2016年5月24日提交到韩国知识产权局的韩国专利申请第10-2016-0063613号的优先权权益，其公开内容并入本文以作参考。

技术领域

本公开涉及一种感测电动机的每分钟转数(RPM)用于控制位置的技术，更具体地，涉及一种使用电动机纹波电流来检测电动机RPM的纹波电流感测型电动机控制装置和方法。

背景技术

通常地，通过诸如霍尔传感器等的感测元件感测用于控制车辆内位置的电动机的每分钟转数(RPM)。然而，霍尔传感器型电动机感测电路包括布置在电动机附近的霍尔传感器，因此需要额外的成本来连接用于控制霍尔传感器的导线。

发明内容

本公开已经致力于解决现有技术中出现的上述问题，同时将由现有技术实现的优点完整保持。

本公开的一方面提供了一种纹波电流感测型电动机控制装置和方法，其即使在切断驱动电流时也能计算电动机的每分钟转数(RPM)。

本公开的方面不限于上述方面。即，从下文说明书中，本领域技术人员可以明显地理解未提及的其他方面。

根据本公开的示例性实施方式，纹波电流感测型电动机控制装置包括：H桥电路，其根据至少一个控制信号进行切换，以允许向电动机的一端或另一端施加驱动电力，从而正向驱动或反向驱动电动机；第一电阻器，其第一端通过H桥电路与电动机的一端连接，并且其第二端接地；第二电阻器，其第一端通过H桥电路与电动机的另一端连接，其第二端与第一电阻器的第一端连接且通过H桥电路与电动机的上述一端连接；以及控制器，其在向电动机施加驱动电力的情况下，基于第一电阻器两端的电压计算电动机的每分钟转数(RPM)，并且在提供给电动机的驱动电力被切断的情况下，基于第二电阻器两端的电压来计算电动机的RPM。

根据本公开的另一示例性实施方式，其提供了一种纹波电流感测型电动机控制方法，其由纹波电流感测型电动机控制装置执行，该装置包括：H桥电路，其根据至少一个控制信号进行切换，以允许向电动机的一端或另一端施加驱动电力，从而正向驱动或反向驱动电动机；第一电阻器，其第一端通过H桥电路与电动机的一端连接，并且其第二端接地；第二电阻器，其第一端通过H桥电路与电动机的另一端连接，其第二端与第一电阻器的第一端连接且通过H桥电路与电动机的所述一端连接；以及控制器，其分别接收作为第一电阻器和第二电阻器两端的处理电压(processed voltages)的第一感测信号和第二感测信号。该方法包括以下步骤：在向电动机提供驱动电力的情况下，基于第一感测信号的电压变化来计算电动机的RPM；以及在提供给电动机的驱动电力被切断的情况下，基于第二感测信号的电压变化来计算电动机的RPM。

附图说明

从下文结合附图的详细描述，本公开的上述及其他目的、特征和优点将更加明显。

图1是示出根据本公开的示例性实施方式的纹波电流感测型电动机控制装置的结构的视图。

图2是示出根据本公开的示例性实施方式的基于电动机驱动状态的电流方向的视图。

图3示出了分别示出根据本公开的示例性实施方式的电动机两端电压以及第一感测信号和第二感测信号的曲线图(a)-(c)。

图4是示出根据本公开示例性实施方式的纹波电流感测型电动机控制方法的流程图。

S410：正在操作开关？

S420：根据开关的操作形式输出第一控制信号和第二控制信号

S430：使用第一感测信号计算电动机的RPM

S440：开关的操作结束？

S450：输出第一控制信号和第二控制信号，从而不向电动机施加驱动电力

S460：电动机处于超速运行(over-run)状态？

S470：根据第二感测信号增加先前计算的电动机的RPM

S480：根据第二感测信号减少先前计算的电动机的RPM

S490：电动机停止？

具体实施方式

从以下参考附图的示例性实施方式的详细描述中，本公开的上述方面、其他方面、优点和特征，以及其实现方法将变得显而易见。然而，本公开不限于下文将描述的示例性实施方式，而是可以各种不同的形式进行实施，这些示例性实施方式将被提供仅用于使本公开完整，并允许本领域技术人员完全认识到本公开的范围，并且本公开将由权利要求的范围进行限定。同时，本说明书中使用的术语用于解释示例性实施方式，而不是限制本公开。在本公开中，除非明确说明与之相反，否则单数形式包括复数形式。由本公开中使用的术语“包括”和/或“包含”所提及的组件、步骤、操作和/或元件不排除一个或多个其他组件、步骤、操作和/或元件的存在或添加。

在下文中，将参考附图详细描述本公开的示例性实施方式。图1是示出根据本公开的示例性实施方式的纹波电流感测型电动机控制装置的结构的视图。

如图1所示，根据本公开示例性实施方式的纹波电流感测型电动机控制装置包括：H桥电路H_BR，第一电阻器R1和第二电阻器R2，第一滤波器F1和第二滤波器F2，第一放大器AMP1和第二放大器AMP2，以及控制器U1。

H桥电路H_BR被开关控制，从而根据至少一个控制信号(本公开中的第一控制信号和第二控制信号)向电动机M提供正向电流或反向电流。此处，电动机M与H桥电路H_BR的触点(或端子)连接，并且响应于施加到H桥电路H_BR的一个控制信号，在施加从电动机的一端到其另一端的正向电流时正向驱动，并在施加从电动机的另一端到其一端的反向电流时反向驱动。

H桥电路H_BR可以以各种方式配置。然而，在本公开中以示例的方式，H桥电路H_BR被配置成包括各自具有3交叉点(intersection)第一继电器Relay1和第二继电器Relay2。

第一继电器Relay1的第一固定触点与电动机M的一端连接，其第二和第三选择触点分别与驱动电源(例如电池)和第一电阻器R1的第一端连接。

第一继电器Relay1由第一控制信号控制，以将电动机M的一端与驱动电源连接，或者将电动机M的一端与第一电阻器R1的第一端相互连接。

例如，在第一控制信号为阈值或更大的情况下，第一继电器Relay1可以将电动机M的一端与驱动电源相互电气连接，或者在第一控制信号小于阈值的情况下，将电动机M的一端与第一电阻器R1的第一端彼此电气连接。

更具体地，第一继电器Relay1将电动机M的一端与驱动电源V_M相互连接，以正向驱动电动机M，或在其他情况下将电动机M的一端与第一电阻器R1的第一端相互连接(从而反向驱动电动机以及使电动机制动)(参见图1的连接)。

第二继电器Relay2的第一固定触点与电动机M的另一端连接，其第二和第三选择触点分别与驱动电源和第二电阻器R2的第一端连接。

第二继电器Relay2由第二控制信号控制，以将电动机M的另一端与驱动电源连接，或者将电动机M的另一端和第二电阻器R2的第一端相互连接。

例如，在第二控制信号为阈值或更大的情况下，第二继电器Relay2可将电动机M的另一端与驱动电源相互连接，并且在第二控制信号小于阈值的情况下，将电动机M的另一端与第二电阻器R2的第一端相互连接。

更具体地，第二继电器Relay2将电动机M的另一端与驱动电源相互连接以反向驱动电动机，或在其他情况下将电动机M的另一端与第二电阻器R2的第一端相互连接(从而正向驱动电动机以及使电动机制动)(参见图2的反向驱动电路)。

第一电阻R1的第一端与第一继电器Relay1的第三选择触点以及第二电阻R2的第二端连接，且第一电阻R1的第二端接地。

第二电阻R2的第一端与第二继电器Relay2的第三选择触点连接，且第二电阻R2的第二端与第一电阻器R1的第一端以及第一继电器Relay1的第三选择触点连接。

优选地，第一电阻器R1和第二电阻器R2是具有低误差率(low error rate)的电阻器，以便于提高电动机每分钟转数(RPM)的检测准确率。例如，误差率可以是0.1％。

此外，优选的是，第一电阻器R1和第二电阻器R2具有低电阻值(例如，0.5Ω或更小)，从而使其不阻碍流至电动机M的电流。

第一滤波器F1去除作为第一电阻器R1两端的电压的第一电压的噪声。

第二滤波器F2去除作为第二电阻器R2两端的电压的第二电压的噪声。

例如，第一滤波器F1和第二滤波器F2可以是带通滤波器，其仅能通过在驱动的电动机M中产生的纹波的频带。在那里，可根据电动机M的运行特性来确定纹波的频带。

第一放大器AMP1输出第一感测信号作为以第一放大率对去除了噪声的第一电压进行放大的结果。

此处，第一放大率设置为使得在向电动机M提供驱动电力的情况下第一感测信号处于其可被控制器感测到的范围内。

第二放大器AMP2输出第二感测信号作为以高于第一放大率的第二放大率对去除了噪声的第二电压进行放大的结果。

此处，第二放大率设置为使得在提供驱动电力并随后被切断的情况下第二感测信号处于其可被控制器感测到的范围内。

例如，第一放大器AMP1和第二放大器AMP2可以是放大模拟信号的运算放大器OPAMP。

控制器U1通过第一控制信号和第二控制信号控制H桥电路H_BR，以向电动机M提供正向电流或反向电流，或者使电动机M制动。

具体地，控制器U1根据用户的操作程度(manipulation level)以及与电动机M对应的开关的操作状态，输出第一控制信号和第二控制信号。因此，控制器U1控制第一继电器Relay1和第二继电器Relay2的选择触点，以正向或反向驱动电动机M。

在向电动机施加驱动电力时，控制器U1使用第一感测信号计算电动机的RPM，并且在切断施加到电动机的驱动电力时，使用第二感测信号计算电动机的RPM。

此外，由于在向电动机施加驱动电力时，控制器U1根据开关(未示出)的操作状态控制电动机的驱动方向，因此，控制器可以计算在对应于开关(未示出)的操作状态的电动机的驱动方向的电动机RPM。

然而，在驱动电力被施加至电动机M并且随后被切断的情况下，即，在图2中使电动机制动时，电动机M可保持在施加驱动电力(超速运行(over-run))时的旋转方向，或者可在相反方向上驱动(反向旋转(back spin))。

因此，在切断向电动机M提供的驱动电力时，控制器U1可使用第二感测信号的波形来确认电动机M是处于超速运行状态还是处于反向旋转状态，并且通过进一步地使用所判定结果来计算电动机的RPM。

具体地，当电动机M处于超速运行状态时，控制器U1可根据第二感测信号提高在切断驱动电力前使用第一感测信号计算的电动机的RPM，从而检测电动机的总RPM。

另一方面，当电动机M处于反向旋转状态时，控制器U1可降低在切断驱动电力前使用第一感测信号计算的电动机的RPM。

控制器U1可以考虑电动机驱动方向来计算电动机的RPM直到电动机M的驱动停止。

此处，控制器U1可考虑电动机的驱动方向来计算电动机的RPM，直到从第二感测信号中检测不到纹波周期。更具体地，仅在第二感测信号的Vpp为预设阈值以上时，控制器U1可使用第二感测信号的Vpp来计算电动机的RPM。

上述控制器U1可以通过将第一感测信号和第二感测信号的预设周期作为电动机的1转进行计数，来计算电动机的RPM。例如，在电动机的换向器的槽数为8的情况下，控制器U1可以将第一感测信号或第二感测信号的8个周期作为电动机的1转进行计数。

此外，作为包括ADC(模数转换)端口的微型计算机Micom的控制器U1，其可接收通过ADC端口输入的第一感测信号和第二感测信号，并且确认第一感测信号和第二感测信号的电压变化和波形。

同时，已经在上述示例性实施方式中以示例的方式描述了控制器U1执行H桥电路H_BR的开关控制和电动机RPM的计算二者的情况。或者，控制器U1可仅计算电动机的转速，并且H桥电路H_BR的开关控制可由其他部件执行。

如上所述，在本公开中，在切断施加到电动机的电力时以及在向电动机施加电力时，对电动机的RPM进行计数。因此，可以更准确地检测电动机的RPM。

此外，由于在本公开的示例性实施方式中，车体的电动机控制单元可包括另一电路部件而不是与电动机连接的导线，因此，用于感测电动机的连接结构可以被显著简化。因此，可以降低实施电动机感测模块所需的成本。

在下文中，将参考图2描述对于电动机的每种驱动状态的电流方向。图2是示出根据本公开的示例性实施方式的基于电动机的驱动状态的电流方向的视图。

首先，为了使电动机正向旋转，第一继电器Relay1根据控制器U1的控制将电动机M的一端与驱动电源相互连接。同时，第二继电器Relay2根据控制器U1的控制将电动机M的另一端与第二电阻器R2相互连接。因此，驱动电流从电动机M的一端流至电动机M的另一端，即，在电动机M的正向方向上流动，随后通过第二电阻R2与第一电阻器R1流至地面。

第二，为了使电动机反向旋转，根据控制器U1的控制，第一继电器Relay1将电动机M的一端与连接到第一电阻器R1的第一端以及第二电阻器的第二端的节点相互连接，第二继电器Relay2将电动机M的另一端与驱动电源相互连接。因此，驱动电流从电动机M的另一端流至电动机M的一端，即，在电动机M的反向方向上流动，随后通过第一电阻R1流至地面。

第三，为了使电动机制动，第一继电器Relay1将电动机M的一端与连接到第二电阻器R2的第二端以及第一电阻器R1的第一端的节点互相连接。同时，第二继电器Relay2根据控制器U1的控制将电动机M的另一端与第二电阻器R2的第一端相互连接。因此，甚至在切断驱动电力后，电动机中余下的电流将在连接电动机M的一端、第二电阻器R2和电动机M的另一端的闭环电路中，根据电动机的特性在顺时针方向或逆时针方向上流动。

因此，在本公开中，当电动机M正向驱动或反向驱动时，可以通过第一电阻器R1两端的电压来测量流至电动机M的电流，即，电动机的RPM。

此外，在本公开中，当使电动机M制动时，可以通过第二电阻器R2两端的电压来测量流至电动机M的电流，即电动机的RPM。

在下文中，将参考图3描述根据本公开的示例性实施方式的在正向驱动电动机时电动机两端的电压以及第一感测信号和第二感测信号。(图3示出了分别示出根据本公开的示例性实施方式的电动机M两端的电压、第一感测信号和第二感测信号的曲线图(a)-(c))。

在电动机M旋转时，电动机M通过换向器和电刷之间的接触产生细小的纹波(fineripple)。

将参考图3进行详细描述。当电动机M开始驱动时，电动机M两端的电压略微不规律(参见图3的(a)至(c)的开始阶段)，但是在电动机M稳定运行的时间点时，其具有相对规律的正弦波的形式(参见图3的(a)至(c)的正常阶段)。然而，在切断驱动电力后，电动机M两端的电压将进一步产生，并逐渐变小，随后收敛于0V。

然而，由于电动机两端的电压具有非常小的几毫伏单位的纹波，因此，为了更准确地确认纹波，控制器U1使用如图3的(b)和(c)所示的从第一感测信号和第二感测信号除去噪声后再进行放大的第一感测信号和第二感测信号来确认电动机的RPM。

如图3(b)所示，当正向驱动电动机时，在电动机M正常运行时第一感测信号表示出相对恒定的周期性，并在电动机M制动时因电流不流至第一电阻器R1而变为0V。

如图3(c)所示，当正向驱动电动机时，以比第一感测信号的放大率更高的放大率(第二放大率)放大第二感测信号。因此，第二感测信号的Vpp在电动机的正常运行时相对较大，但在电动机M制动时减小。

此时，当正向驱动电动机时，第二感测信号的Vpp也可超出其可被控制器U1感测到的范围。然而，可设置第二放大率，从而使在电动机制动时第二感测信号在其可被控制器U1感测的范围内移动。

因此，在可从第一控制信号和第二控制信号的输出中单独地感测到第二感测信号的Vpp的情况下，控制器U1也可以判定电动机M处于制动状态。

在下文中，将参考图4描述根据本公开的示例性实施方式的纹波电流感测型电动机控制方法。图4是示出根据本公开示例性实施方式的纹波电流感测型电动机控制方法的流程图。

参考图4，当控制器U1确认用户正在操作开关时(S410的“是”)，控制器U1输出控制第一继电器Relay1和第二继电器Relay2的第一控制信号和第二控制信号，从而根据开关操作形式向电动机M提供正向电流或反向电流(S420)。

此外，控制器U1通过感测第一感测信号的电压变化来计算电动机的RPM(S430)。具体地，控制器U1可以通过将第一感测信号的预设周期作为电动机M的1转进行计数来计算电动机的RPM。

当确认用户对开关的操作结束时(S440的“是”)，控制器U1输出第一控制信号和第二控制信号，使得第一继电器Relay1和第二继电器Relay2的选择触点不与驱动电源连接(S450)。

控制器U1通过第二感测信号的波形来确认电动机是处于超速运行状态还是处于反向旋转状态(S460)。

当电动机处于超速运行状态作为确认结果时，即，当电动机保持先前的驱动方向时，控制器U1根据第二感测信号增加在切断运行电力前感测到的电动机的总RPM(S470)。

另一方面，当电动机M处于反向旋转状态时，即，当电动机M在与先前驱动方向相反的方向上驱动时，控制器U1根据第二感测信号减小在切断驱动电力前感测到的电动机的RPM(S480)。

控制器U1通过考虑电动机驱动方向增加或减少电动机的RPM来计算电动机的RPM(S460至S480)，直至通过第二感测信号不再能感测到电动机的RPM(S490的“是”)。

如上所述，在本公开中，在切断施加到电动机的电力时，以及在向电动机施加电力时，对电动机的RPM进行计数。因此，可以更准确地检测电动机的RPM。

此外，由于在本公开的示例性实施方式中，车体的电动机控制单元可包括另一电路部件而不是与电动机连接的导线，因此，用于感测电动机的连接结构可得到显著简化。因此，可以降低实施电动机感测模块所需的成本。

如上所述，根据本公开的示例性实施方式，即使在切断驱动电力时也可检测电动机的RPM。

在上文中，尽管已经参考示例性实施方式和附图描述了本公开，但是本公开不限于此，而是在不违背在所附权利要求主张的本公开的精神和范围的情况下，可由本公开所属领域的技术人员做出各种修改和变化。

Claims (14)

1.一种纹波电流感测型电动机控制装置，其包括：

H桥电路，其根据至少一个控制信号进行切换，以允许向电动机的一端或另一端施加驱动电力，从而正向驱动或反向驱动所述电动机；

第一电阻器，其第一端通过所述H桥电路与所述电动机的一端连接，并且其第二端接地；

第二电阻器，其第一端通过所述H桥电路与所述电动机的另一端连接，并且其第二端与所述第一电阻器的第一端连接且通过所述H桥电路与所述电动机的一端连接；以及

控制器，其在向所述电动机施加驱动电力的情况下基于所述第一电阻器的两端的电压计算电动机的每分钟转数(RPM)，并且在提供给所述电动机的驱动电力被切断的情况下基于所述第二电阻器的两端的电压来计算所述电动机的RPM。

2.根据权利要求1所述的纹波电流感测型电动机控制装置，其中响应于检测到用于操作所述电动机的开关被操作，所述控制器或另一控制器根据所述开关的操作程度或操作形式输出所述至少一个控制信号，以允许通过所述H桥电路从所述电动机的一端向其另一端施加驱动电力，从而正向驱动所述电动机，或者允许通过所述H桥电路从所述电动机的另一端向其一端施加驱动电力，从而反向驱动所述电动机。

3.根据权利要求1所述的纹波电流感测型电动机控制装置，所述装置还包括：

第一滤波器和第二滤波器，其分别去除作为所述第一电阻器和所述第二电阻器两端电压的第一电压和第二电压的噪声；以及

第一放大器和第二放大器，其分别将第一感测信号和第二感测信号传输到所述控制器，其中，所述第一感测信号和第二感测信号通过以第一放大率和第二放大率对去除噪声的第一电压和第二电压进行放大而产生。

4.根据权利要求3所述的纹波电流感测型电动机控制装置，其中，所述第一放大率被设置为第一值，使得所述第一感测信号处于在向所述电动机提供驱动电力的情况下所述第一感测信号能被所述控制器感测到的范围内，并且

所述第二放大率被设置成比所述第一值更大的第二值，使得所述第二感测信号处于在施加驱动电力并随后切断的情况下所述第二感测信号能被所述控制器感测到的范围内。

5.根据权利要求1所述的纹波电流感测型电动机控制装置，其中所述控制器通过将所述第一电阻器或第二电阻器两端的电压的预设周期作为所述电动机的1转进行计数，来计算所述电动机的RPM。

6.根据权利要求1所述的纹波电流感测型电动机控制装置，其中，当施加驱动电力并随后切断时，所述控制器基于所述第二电阻器两端的电压的波形来确定所述电动机的驱动方向是正向还是反向，并且基于确定结果，根据所述第二电阻器两端的电压使得在切断驱动电力前计算的电动机的RPM增大或减小，从而计算电动机的总RPM。

7.根据权利要求1所述的纹波电流感测型电动机控制装置，其中响应于检测到用于操作所述电动机的开关的操作结束，所述控制器或另一控制器控制所述H桥电路，使得所述电动机的一端与所述第一电阻器的第一端以及所述第二电阻器的第二端连接，并使所述电动机的另一端与所述第二电阻器的第一端连接。

8.根据权利要求1所述的纹波电流感测型电动机控制装置，其中，在通过驱动电力向所述电动机提供正向电流或反向电流的情况下，所述控制器计算与所述至少一个控制信号对应的驱动方向的所述电动机的RPM。

9.一种纹波电流感测型电动机控制方法，其由纹波电流感测型电动机控制装置执行，所述装置包括：H桥电路，其根据至少一个控制信号进行切换，以允许向电动机的一端或另一端施加驱动电力，从而正向驱动或反向驱动所述电动机；第一电阻器，其第一端通过所述H桥电路与所述电动机的一端连接，并且其第二端接地；第二电阻器，其第一端通过所述H桥电路与所述电动机的另一端连接，并且其第二端与所述第一电阻器的第一端连接且通过所述H桥电路与所述电动机的一端连接；以及控制器，其分别接收作为所述第一电阻器和所述第二电阻器两端的处理电压的第一感测信号和第二感测信号，所述方法包括以下步骤：

在向所述电动机提供驱动电力的情况下，基于所述第一感测信号的电压变化来计算所述电动机的RPM；以及

在提供给所述电动机的驱动电力被切断的情况下，基于所述第二感测信号的电压变化来计算所述电动机的RPM。

10.根据权利要求9所述的纹波电流感测型电动机控制方法，其中，基于所述第二感测信号的电压变化来计算所述电动机的RPM的步骤包括以下步骤：

确认正向或反向驱动电动机的开关的操作是否结束；

在确认所述开关的操作结束时，控制所述H桥电路，使得所述电动机的两端与所述第二电阻器形成闭合回路；以及

考虑所述第二感测信号的波形来计算所述电动机的RPM。

11.根据权利要求10所述的纹波电流感测型电动机控制方法，其中，考虑所述第二感测信号的波形来计算所述电动机的RPM的步骤包括以下步骤：

确认所述第二感测信号是具有反向旋转波形还是超速运行波形；

在确认所述第二感测信号具有超速运行波形时，根据所述第二感测信号使得在驱动电力被切断前计算的所述电动机的RPM增大；以及

在确认所述第二感测信号具有反向旋转波形时，根据所述第二感测信号使得在驱动电力被切断前计算的所述电动机的RPM减小，

确认所述第二感测信号是具有反向旋转波形还是超速运行波形、以及所述增加和所述减小的步骤持续进行直至所述电动机停止。

12.根据权利要求9所述的纹波电流感测型电动机控制方法，其中在基于所述第一感测信号的电压变化来计算所述电动机的RPM的步骤中，计算在与所述至少一个控制信号对应的驱动方向的电动机的RPM。

13.根据权利要求9所述的纹波电流感测型电动机控制方法，其中在基于所述第一感测信号的电压变化来计算所述电动机的RPM的步骤中，通过将所述第一电阻器或所述第二电阻器两端的电压的预设周期作为所述电动机的1转进行计数，来计算所述电动机的RPM。

14.根据权利要求9所述的纹波电流感测电动机控制方法，其中，所述基于所述第一感测信号的电压变化来计算所述电动机的RPM的步骤包括以下步骤：

响应于检测到所述开关被操作，确认用于操作所述电动机的开关的操作程度和操作形式；以及

根据操作程度和操作形式输出至少一个控制信号，以允许通过所述H桥电路从所述电动机的一端向其另一端施加驱动电力从而正向驱动所述电动机，或者通过所述H桥电路从所述电动机的另一端向其一端施加驱动电力从而反向驱动电动机。