CN109361336B - 开关磁阻电机驱动方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种开关磁阻电机驱动方法，其包括：接收电机驱动指令，并根据电机驱动指令获取电机驱动参数；通过位置检测模块获取电机转子的位置，并根据电机转子的位置以及电机转动方向确定PWM驱动电流的初始通电时间区间；根据电机驱动参数，确定PWM驱动电流的电流强度；基于PWM驱动电流的初始通电时间区间以及电流强度，使用功率变换器控制电机驱动电路输出PWM驱动电流；根据所述工作噪声对所述通电时间区间进行调整，以得到具有较小工作噪声的PWM驱动电流的实际通电时间区间。本发明的开关磁阻电机驱动方法通过对通电时间区间以及通电频率进行调整，以较好的减小开关磁阻电机的工作噪声。

Description

开关磁阻电机驱动方法

技术领域

本发明涉及电机驱动领域，特别是涉及一种开关磁阻电机驱动方法。

背景技术

开关磁阻电机是一种新型调速电机，开关磁阻电机兼具直流、交流两类电机调速系统的优点，是继变频电机调速系统、无刷直流电动机调速系统的最新一代无极调速系统。开关磁阻电机具有结构简单坚固、调速范围宽以及调速性能优异的特点，且在整个调速范围内都具有较高调速效率以及高可靠性。

现有的开关磁阻电机的控制方法以控制对象进行划分，可包括电流斩波控制、电压斩波控制以及角度位置控制三种方式，由于开关磁阻电机在不同的特性取件的运行特性不同，为了满足用户的多样化需求，往往会将上述三种控制方法进行组合，以使得开关磁阻电机运行在最佳的工作状态。

但是现有的开关磁阻电机往往会对工作稳定性(如转子的转速等)进行自动调整，并不会对电机工作产生的噪声进行检测以及调整，因此部分开关磁阻电机工作时的噪声较大。

故，有必要提供一种开关磁阻电机驱动方法，以解决现有技术所存在的问题。

发明内容

本发明实施例提供一种可以较好的减小开关磁阻电机的工作噪声的开关磁阻电机驱动方法；以解决现有的开关磁阻电机的工作噪声较大的技术问题。

本发明实施例提供一种开关磁阻电机驱动方法，其中所述开关磁阻电机包括用于输出PWM驱动电流的电机驱动电路，电机转子，以及基于PWM驱动电流驱动所述电机转子转动的电机定子；其中所述电机转子包括多个转子凸极，所述电机定子包括多个缠绕有电机线圈的定子凸极；其中所述开关磁阻电机还包括用于控制所述电机驱动电路的输出功率的功率变换器、用于检测所述电机转子的位置的位置检测模块以及用于检测所述开关磁阻电机的工作噪声的噪声检测模块；

所述开关磁阻电机驱动方法包括：

接收电机驱动指令，并根据所述电机驱动指令获取电机驱动参数；其中所述电机驱动参数包括电机转速、电机负载以及电机转动方向；

通过所述位置检测模块获取所述电机转子的位置，并根据所述电机转子的位置以及所述电机转动方向确定所述PWM驱动电流的初始通电时间区间；

根据所述电机驱动参数，确定所述PWM驱动电流的电流强度；

基于所述PWM驱动电流的初始通电时间区间以及电流强度，使用所述功率变换器控制所述电机驱动电路输出所述PWM驱动电流；

输出所述PWM驱动电流后，通过所述噪声检测模块检测所述开关磁阻电机的工作噪声，并根据所述工作噪声对所述通电时间区间进行调整，以得到具有较小工作噪声的PWM驱动电流的实际通电时间区间。

在本发明所述的开关磁阻电机驱动方法中，所述开关磁阻电机驱动方法还包括：

基于所述PWM驱动电流的实际通电时间区间以及电流强度，通过所述噪声检测模块检测所述开关磁阻电机的工作噪声，并根据所述工作噪声在所述电流强度不变的基础上，对所述PWM驱动电流的通电频率进行调整，以得到具有较小工作噪声的PWM驱动电流的实际通电频率。

在本发明所述的开关磁阻电机驱动方法中，所述根据所述电机转子的位置以及所述电机转动方向确定所述PWM驱动电流的初始通电时间区间的步骤包括：

根据所述电机转动方向确定在转动方向上距离最近的转子凸极以及定子凸极；以及

将所述定子凸极对应的电机线圈的通电时间作为所述PWM驱动电流的初始通电时间区间。

在本发明所述的开关磁阻电机驱动方法中，所述根据所述工作噪声对所述初始通电时间区间进行调整的步骤包括：

以设定时间区间为间隔，将所述通电时间区间从初始通电时间区间前移半个通电时间周期调整至初始通电时间区间后移半个通电时间周期，并对所述开关磁阻电机的工作噪声进行检测；以及

将具有最小工作噪声的通电时间区间设置为实际通电时间区间。

在本发明所述的开关磁阻电机驱动方法中，所述根据所述工作噪声在所述电流强度不变的基础上，对所述PWM驱动电流的通电频率进行调整的步骤包括：

以设定通电变化频率为间隔，将通电频率从0.2倍的初始通电频率调整至1.8倍的初始通电频率，并对所述开关磁阻电机的工作噪声进行检测；以及

将具有最小工作噪声的通电频率设置为实际通电频率。

在本发明所述的开关磁阻电机驱动方法中，所述电流强度包括电流脉冲数量、电流脉冲大小以及电流脉冲总宽度；

所述将通电频率从0.2倍的初始通电频率调整至1.8倍的初始通电频率的步骤包括：

在所述电流脉冲大小以及电流脉冲总宽度不变的基础上，将所述PWM驱动电流的电流脉冲数量从0.2倍的初始电流脉冲数量调整到1.8倍的初始电流脉冲数量。

本发明还提供一种开关磁阻电机驱动方法，其中所述开关磁阻电机包括用于输出PWM驱动电流的电机驱动电路，电机转子，以及基于PWM驱动电流驱动所述电机转子转动的电机定子；其中所述电机转子包括多个转子凸极，所述电机定子包括多个缠绕有电机线圈的定子凸极；

所述开关磁阻电机还包括用于控制所述电机驱动电路的输出功率的功率变换器、用于检测所述电机转子的位置的位置检测模块以及用于检测所述开关磁阻电机的工作噪声的噪声检测模块；

所述开关磁阻电机驱动方法包括：

接收电机驱动指令，并根据所述电机驱动指令获取电机驱动参数；其中所述电机驱动参数包括电机转速、电机负载以及电机转动方向；

根据所述电机驱动参数，确定所述PWM驱动电流的电流强度；其中所述PWM驱动电流包括初始通电频率；

基于所述PWM驱动电流的预设通电时间区间以及电流强度，使用所述功率变换器控制所述电机驱动电路输出所述PWM驱动电流；

输出所述PWM驱动电流后，通过所述噪声检测模块检测所述开关磁阻电机的工作噪声，并根据所述工作噪声在所述电流强度不变的基础上，对所述通电频率进行调整，以得到具有较小工作噪声的PWM驱动电流的实际通电频率。

在本发明所述的开关磁阻电机驱动方法中，所述开关磁阻电机驱动方法还包括：

基于具有实际通电频率的PWM驱动电流的电流强度，通过所述噪声检测模块检测所述开关磁阻电机的工作噪声，并根据所述工作噪声对所述开关磁阻电机的通电时间区间进行调整，以得到具有较小工作噪声的PWM驱动电流的实际通电时间区间。

在本发明所述的开关磁阻电机驱动方法中，所述根据所述工作噪声在所述电流强度不变的基础上，对所述通电频率进行调整的步骤包括：

以设定通电变化频率为间隔，将通电频率从0.2倍的初始通电频率调整至1.8倍的初始通电频率，并对所述开关磁阻电机的工作噪声进行检测；以及

将具有最小工作噪声的通电频率设置为实际通电频率。

在本发明所述的开关磁阻电机驱动方法中，所述根据所述工作噪声对所述开关磁阻电机的通电时间区间进行调整的步骤包括：

以设定时间区间为间隔，将所述通电时间区间从初始通电时间区间前移半个通电时间周期调整至初始通电时间区间后移半个通电时间周期，并对所述开关磁阻电机的工作噪声进行检测；以及

将具有最小工作噪声的通电时间区间设置为实际通电时间区间。

相对现有技术，本发明的开关磁阻电机驱动方法通过对通电时间区间以及通电频率进行调整，以较好的减小开关磁阻电机的工作噪声；以解决现有的开关磁阻电机的工作噪声较大的技术问题。

附图说明

图1为本发明的开关磁阻电机驱动方法对应的开关磁阻电机的结构示意图；

图2为本发明的开关磁阻电机驱动方法对应的开关磁阻电机的电机转子以及电机定子的结构示意图；

图3为本发明的开关磁阻电机驱动方法的第一实施例的流程图；

图4为本发明的开关磁阻电机驱动方法的第二实施例的流程图；

图5为本发明的开关磁阻电机驱动方法的第三实施例的流程图；

图6为本发明的开关磁阻电机驱动方法的第四实施例的流程图；

图7为本发明的开关磁阻电机驱动方法的具体实施例对应的开关磁阻电机的结构示意图。

具体实施方式

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，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参照图1和图2，图1为本发明的开关磁阻电机驱动方法对应的开关磁阻电机的结构示意图；图2为本发明的开关磁阻电机驱动方法对应的开关磁阻电机的电机转子以及电机定子的结构示意图。

本实施例的开关磁阻电机驱动方法对应的开关磁阻电机10包括用于输出PWM驱动电流的电机驱动电路12、电机结构13以及电源11，电机结构13包括电机转子131以及基于PWM驱动电流驱动电机转子131转动的电机定子132。其中电机转子131包括多个转子凸极a、b、c，电机定子132包括多个缠绕有电机线圈A、B、C的电子凸极。其中电机线圈B、C图中未实际画出。该电机驱动电路12可包括整流滤波电路、不对称半桥电路以及举升电路等，以便输出PWM驱动电流。

其中开关磁阻电机10还包括功率变换器14、位置检测模块15以及噪声检测模块16。功率变换器14用于控制电机驱动电路12的输出功率，位置检测模块15用于检测电机转子131的位置，噪声检测模块16用于检测开关磁阻电机10的工作噪声。

具体的，功率变换器14可用于调整电机驱动电路12输出的PWM驱动电流的电流强度，如PWM驱动电流的电流脉冲数量、电流脉冲大小以及电流脉冲宽度等，这里PWM驱动电流的多个电流脉冲的电流脉冲大小以及电流脉冲宽度应该相同。位置检测模块15可为位置传感器，用于检测电机转子131上多个转子凸极的位置，以便确定PWM驱动电流通过的电机线圈。噪声检测模块16可为声音传感器，用于检测开关磁阻电机的工作噪声。

开关磁阻电机10的运行原理是电机转子131的转子凸极趋向对应励磁磁场的最小磁阻，即转子凸极与对应的定子凸极正对。开关磁阻电机10在运行过程中，由于各电机线圈轮流通电，因此会产生脉动的电磁噪声。发明人经过试验发现该噪声与开关磁阻电机10的通电时间区间、驱动电流的电流强度以及驱动电流的通电频率相关，因此发明人通过调整上述通电时间区间和/或通电频率，可以大大减小开关磁阻电机10的工作噪声。

请参照图3，图3为本发明的开关磁阻电机驱动方法的第一实施例的流程图；本实施例的开关磁阻电机驱动方法可使用上述的开关磁阻电机进行实施，本实施例的开关磁阻电机驱动方法包括：

步骤S301，接收电机驱动指令，并根据电机驱动指令获取电机驱动参数；其中电机驱动参数包括电机转速、电机负载以及电机转动方向；

步骤S302，通过位置检测模块获取电机转子的位置，并根据电机转子的位置以及电机转动方向确定PWM驱动电流的初始通电时间区间；

步骤S303，根据电机驱动参数，确定PWM驱动电流的电流强度；

步骤S304，基于PWM驱动电流的初始通电时间区间以及电流强度，使用功率变换器控制电机驱动电路输出所述PWM驱动电流；

步骤S305，输出PWM驱动电流后，通过噪声检测模块检测开关磁阻电机的工作噪声，并根据工作噪声对通电时间区间进行调整，以得到具有较小工作噪声的PWM驱动电流的实际通电时间区间。

下面详细说明本实施例的开关磁阻电机驱动方法的具体工作原理。

在步骤S301中，开关磁阻电机接收到电机驱动指令，该电机驱动指令为请求开关磁阻电机开始工作的指令。随后开关磁阻电机会获取电机驱动参数，如用户设定的电机转速、电机带动的电机负载以及预设的电机转动方向等。

在步骤S302中，开关磁阻电机通过位置检测模块获取电机转子上多个转子凸极的位置，为了提高开关磁阻电机的驱动效率，这里会根据电机转子上的转子凸极与电机定子上的定子凸极的相对位置，确定电机驱动电路输出的PWM驱动电流的初始通电时间区间。

由于每个定子凸极上均设置有电机线圈，相对的定子凸极对应同一电机线圈，为了增强对电机转子的驱动力，这里首先会根据电机转动方向确定在转动方向上距离最近的转子凸极以及定子凸极，这样该定子凸极的电机线圈上的PWM驱动电流可以产生对电机转子的最大驱动力。因此将该定子凸极对应的电机线圈的通电时间作为该PWM驱动电流的初始通电时间区间。

这里需要的说明的是，开关磁阻电机在工作过程中，电机驱动电路输出的PWM驱动电流会按照电机转动方向依次流过每个定子凸极对应的电机线圈，以使得定子凸极依次对最近的转子凸极进行作用，驱动电机转子转动。因此每个通电时间周期依次包括所有的电机线圈的通电时间区间。在本步骤中，开关磁阻电机基于电子转子的位置，确定了通电时间周期的第一个通电时间区间对应的转子凸极，即对应的电机线圈；并且根据电机的顺时针转动方向或逆时针转动方向依次确定了通电时间周期的所有通电时间区间。

在步骤S303中，开关磁阻电机根据步骤S301获取的电机驱动参数，如电机转速以及电机负载等，确定PWM驱动电流对应的电流强度，如PWM驱动电流的电流脉冲数量、电流脉冲大小以及电流脉冲宽度等，以使得开关磁阻电机可以达到对应的电机转速以及电机转矩。

在步骤S304中，开关磁阻电机根据步骤S302获取的初始通电时间区间以及步骤S303获取的电流强度，使用功率变换器控制电机驱动电路输出PWM驱动电流，即以初始通电时间区间为第一个通电时间区间生成具有步骤S303获取的电流强度的PWM驱动电流。

在步骤S305中，基于步骤S304的操作输出PWM驱动电流后，开关磁阻电机通过噪声检测模块检测开关磁阻电机的工作噪声。随后开关磁阻电机根据检测到的工作噪声对步骤S302设定的通电时间区间进行调整，以进一步减少开关磁阻电机的工作噪声。

具体的，开关磁阻电机以设定时间区间为间隔，将通电时间区间从初始通电区间前移半个通电时间周期调整至初始通电时间区间后移半个通电时间周期；即以初始通电区间前移半个通电时间周期作为检测起点、初始通电时间区间后移半个通电时间周期作为检测终点、设定时间区间为检测间隔，检测通电时间周期的多个不同的第一个通电时间区间的情况下的开关磁阻电机的工作噪声。

如开关磁阻电机具有A、B、C、D四组电机线圈，初始通电时间区间为以A为起点，整个通电时间周期为A-B-C-D。则开关磁阻电机可以四分之一个通电时间周期为间隔，设置以B为起点、整个通电时间周期为B-C-D-A的通电时间区间，以C为起点、整个通电时间周期为C-D-A-B的通电时间区间以及以D为起点、整个通电时间周期为D-A-B-C的通电时间区间等三个通电时间区间对应的检测点。随后开关磁阻电机将具有最小工作噪声的通电时间区间作为该开关磁阻电机的实际通电时间区间。

这里可以对检测区间中的所有通电时间区间的检测点进行工作噪声检测；也可以当检测到工作噪声低于设定值时，直接采用当前检测的通电时间区间作为实际通电时间区间，以便进一步加快通电时间区间的确定流程。

这样即完成了本实施例的开关磁阻电机驱动方法的开关磁阻电机的驱动过程。

本实施例的开关磁阻电机驱动方法通过对通电时间区间进行调整，以较好的减小开关磁阻电机的工作噪声。

请参照图4，图4为本发明的开关磁阻电机驱动方法的第二实施例的流程图；本实施例的开关磁阻电机驱动方法可使用上述的开关磁阻电机进行实施，本实施例的开关磁阻电机驱动方法包括：

步骤S401，接收电机驱动指令，并根据电机驱动指令获取电机驱动参数；其中电机驱动参数包括电机转速、电机负载以及电机转动方向；

步骤S402，通过位置检测模块获取电机转子的位置，并根据电机转子的位置以及电机转动方向确定PWM驱动电流的初始通电时间区间；

步骤S403，根据电机驱动参数，确定PWM驱动电流的电流强度；

步骤S404，基于PWM驱动电流的初始通电时间区间以及电流强度，使用功率变换器控制电机驱动电路输出所述PWM驱动电流；

步骤S405，输出PWM驱动电流后，通过噪声检测模块检测开关磁阻电机的工作噪声，并根据工作噪声对通电时间区间进行调整，以得到具有较小工作噪声的PWM驱动电流的实际通电时间区间；

步骤S406，基于PWM驱动电流的实际通电时间区间以及电流强度，通过噪声检测模块检测开关磁阻电机的工作噪声，并根据工作噪声在电流强度不变的基础上，对PWM驱动电流的通电频率进行调整，以得到具有较小工作噪声的PWM驱动电流的实际通电频率。

下面详细说明本实施例的开关磁阻电机驱动方法的具体工作原理。

本实施例的开关磁阻电机驱动方法的步骤S401至步骤S405与开关磁阻电机驱动方法的第一实施例的步骤S301至步骤S305的内容相同或相似，具体请参见开关磁阻电机驱动方法的第一实施例的相关内容。

在步骤S406中，为了进一步降低开关磁阻电机的工作噪声，本实施例的开关磁阻电机驱动方法会基于步骤S405获取的PWM驱动电流的实际通电时间区间以及步骤S403获取的电流强度运行开关磁阻电机；同时通过噪声检测模块检测开关磁阻电机的工作噪声。

在PWM驱动电流的电流强度不变的基础上，即开关磁阻电机的电机转速以及转矩不变的基础上，对PWM驱动电流的通电频率进行调整，即在PWM驱动电流的电流脉冲大小以及电流脉冲总宽度不变的基础上，对PWM驱动电流的电流脉冲数量进行调整，以便找到具有更小的工作噪声的PWM驱动电流的实际通电频率。

具体的，开关磁阻电机以设定通电变化频率为间隔，将通电频率从0.2倍的初始通电频率调整至1.8倍的初始通电频率，即在电流脉冲大小以及电流脉冲总宽度不变的基础上，将PWM驱动电流的电流脉冲数量从0.2倍的初始电流脉冲数量调整到1.8倍的初始电流脉冲数量。即以0.2倍的初始电流脉冲数量为检测起点、1.8倍的初始电流脉冲数量为检测重点、设定通电变化频率为检测间隔，检测多个不同电流脉冲情况下的开关磁阻电机的工作噪声。

如初始电流脉冲数量为100，设定通电变化频率为10，则设置PWM驱动电流的电流脉冲数量为20(100*0.2)、30、40……直至180(100*1.8)的多个检测点。随后开关磁阻电机将具有最小工作噪声的通电频率设置为实际通电频率，即将具有最小工作噪声的电流脉冲数量设置为实际电流脉冲数量。

这里可以对检测区间中的所有通电频率的检测点进行工作噪声检测；也可以当检测到工作噪声低于设定值时，直接采用当前检测通电频率作为实际通电频率，以便进一步加快通电频率的确定流程。

这样即完成了本实施例的开关磁阻电机驱动方法的开关磁阻电机的驱动过程。

在第一实施例的基础上，本实施例的开关磁阻电机驱动方法通过同时对通电时间区间以及通电频率进行调整，进一步降低了开关磁阻电机的工作噪声。

请参照图5，图5为本发明的开关磁阻电机驱动方法的第三实施例的流程图；本实施例的开关磁阻电机驱动方法可使用上述的开关磁阻电机进行实施，本实施例的开关磁阻电机驱动方法包括：

步骤S501，接收电机驱动指令，并根据电机驱动指令获取电机驱动参数；其中电机驱动参数包括电机转速、电机负载以及电机转动方向；

步骤S502，根据电机驱动参数，确定PWM驱动电流的电流强度；其中PWM驱动电流包括初始通电频率；

步骤S503，基于PWM驱动电流的预设通电时间区间以及电流强度，使用功率变换器控制电机驱动电路输出PWM驱动电流；

步骤S504，输出PWM驱动电流后，通过噪声检测模块检测开关磁阻电机的工作噪声，并根据工作噪声在电流强度不变的基础上，对通电频率进行调整，以得到具有较小工作噪声的PWM驱动电流的实际通电频率。

下面详细说明本实施例的开关磁阻电机驱动方法的具体工作原理。

在步骤S501中，开关磁阻电机接收到电机驱动指令，该电机驱动指令为请求开关磁阻电机开始工作的指令。随后开关磁阻电机会获取电机驱动参数，如用户设定的电机转速、电机带动的电机负载以及预设的电机转动方向等。

在步骤S502中，开关磁阻电机根据步骤S501获取的电机驱动参数，如电机转速以及电机负载等，确定PWM驱动电流对应的电流强度，如PWM驱动电流的电流脉冲数量(初始通电频率)、电流脉冲大小以及电流脉冲宽度等，以使得开关磁阻电机可以达到对应的电机转速以及电机转矩。

在步骤S503中，开关磁阻电机根据预设通电时间区间以及步骤S502获取的电流强度，使用功率变换器控制电机驱动电路输出PWM驱动电流。

在步骤S504中，基于步骤S504的操作输出PWM驱动电流后，开关磁阻电机通过噪声检测模块检测开关磁阻电机的工作噪声。随后开关磁阻电机根据检测到的工作噪声在电流强度不变的基础上，对步骤S502设定的通电频率进行调整，以减少开关磁阻电机的工作噪声。

在PWM驱动电流的电流强度不变的基础上，即开关磁阻电机的电机转速以及转矩不变的基础上，对PWM驱动电流的通电频率进行调整，即在PWM驱动电流的电流脉冲大小以及电流脉冲总宽度不变的基础上，对PWM驱动电流的电流脉冲数量进行调整，以便找到具有较小的工作噪声的PWM驱动电流的实际通电频率。

具体的，开关磁阻电机以设定通电变化频率为间隔，将通电频率从0.2倍的初始通电频率调整至1.8倍的初始通电频率，即在电流脉冲大小以及电流脉冲总宽度不变的基础上，将PWM驱动电流的电流脉冲数量从0.2倍的初始电流脉冲数量调整到1.8倍的初始电流脉冲数量。即以0.2倍的初始电流脉冲数量为检测起点、1.8倍的初始电流脉冲数量为检测重点、设定通电变化频率为检测间隔，检测多个不同电流脉冲情况下的开关磁阻电机的工作噪声。

这里可以对检测区间中的所有通电频率的检测点进行工作噪声检测；也可以当检测到工作噪声低于设定值时，直接采用当前检测通电频率作为实际通电频率，以便进一步加快通电频率的确定流程。

这样即完成了本实施例的开关磁阻电机驱动方法的开关磁阻电机的驱动过程。

本实施例的开关磁阻电机驱动方法通过对通电频率进行调整，以较好的减小开关磁阻电机的工作噪声。

请参照图6，图6为本发明的开关磁阻电机驱动方法的第四实施例的流程图；本实施例的开关磁阻电机驱动方法可使用上述的开关磁阻电机进行实施，本实施例的开关磁阻电机驱动方法包括：

步骤S601，接收电机驱动指令，并根据电机驱动指令获取电机驱动参数；其中电机驱动参数包括电机转速、电机负载以及电机转动方向；

步骤S602，根据电机驱动参数，确定PWM驱动电流的电流强度；其中PWM驱动电流包括初始通电频率；

步骤S603，基于PWM驱动电流的预设通电时间区间以及电流强度，使用功率变换器控制电机驱动电路输出PWM驱动电流；

步骤S604，输出PWM驱动电流后，通过噪声检测模块检测开关磁阻电机的工作噪声，并根据工作噪声在电流强度不变的基础上，对通电频率进行调整，以得到具有较小工作噪声的PWM驱动电流的实际通电频率；

步骤S605，基于具有实际通电频率的PWM驱动电流的电流强度，通过噪声检测模块检测所述开关磁阻电机的工作噪声，并根据工作噪声对开关磁阻电机的通电时间区间进行调整，以得到具有较小工作噪声的PWM驱动电流的实际通电时间区间。

下面详细说明本实施例的开关磁阻电机驱动方法的具体工作原理。

本实施例的开关磁阻电机驱动方法的步骤S601至步骤S604与开关磁阻电机驱动方法的第三实施例的步骤S501至步骤S504的内容相同或相似，具体请参见开关磁阻电机驱动方法的第三实施例的相关内容。

在步骤S605中，为了进一步降低开关磁阻电机的工作噪声，本实施例的开关磁阻电机驱动方法会基于步骤S604获取的具有实际通电频率的PWM驱动电流的电流强度运行开关磁阻电机；同时通过噪声检测模块检测开关磁阻电机的工作噪声。

随后开关磁阻电机根据检测到的工作噪声对通电时间区间进行调整，以进一步减少开关磁阻电机的工作噪声。

具体的，开关磁阻电机以设定时间区间为间隔，将通电时间区间从初始通电区间前移半个通电时间周期调整至初始通电时间区间后移半个通电时间周期；即以初始通电区间前移半个通电时间周期作为检测起点、初始通电时间区间后移半个通电时间周期作为检测终点、设定时间区间为检测间隔，检测通电时间周期的多个不同的第一个通电时间区间的情况下的开关磁阻电机的工作噪声。

这里可以对检测区间中的所有通电时间区间的检测点进行工作噪声检测；也可以当检测到工作噪声低于设定值时，直接采用当前检测的通电时间区间作为实际通电时间区间，以便进一步加快通电时间区间的确定流程。

这样即完成了本实施例的开关磁阻电机驱动方法的开关磁阻电机的驱动过程。

在第三实施例的基础上，本实施例的开关磁阻电机驱动方法通过同时对通电时间区间以及通电频率进行调整，进一步降低了开关磁阻电机的工作噪声。

下面通过一具体实施例说明本发明的开关磁阻电机驱动方法的具体工作原理。请参照图7，图7为本发明的开关磁阻电机驱动方法的具体实施例对应的开关磁阻电机的结构示意图。

该开关磁阻电机70包括电源71、不对称半桥电路72、电流检测模块73、位置检测模块74、噪声检测模块75、温度检测模块76、开关磁阻电机结构77以及功率变换器78。

其中电源71、不对称半桥电路72以及功率变换器78用于驱动开关磁阻电机70；电流检测模块73、位置检测模块74、噪声检测模块75以及温度检测模块76对开关磁阻电机70的工作状态进行检测。功率变换器78通过电流检测模块73采集开关磁阻电机70的电流信号、通过位置检测模块74采集开关磁阻电机70中电机转子的位置信号，通过温度检测模块76采集开关磁阻电机70的温度信号，通过噪声检测模块75采集开关磁阻电机70中的噪声信号。

以图2中的开关磁阻电机的电机转子以及电机定子为例，该开关磁阻电机为8/6开关磁阻电机，相邻转子凸极中心轴的夹角为60度，电机的定子凸极上设置有光电传感器(位置检测模块)以检测电机转子的位置。

该开关磁阻电机以D-A-B-C-D的通电顺序通电时，转子凸极a会先向电机线圈D对应的定子凸极方向靠近，当转子凸极a的轴线与电机线圈D对应的定子凸极的轴线重合时；转子凸极b会先向电机线圈A对应的定子凸极方向靠近，当转子凸极b的轴线与电机线圈A对应的定子凸极的轴线重合时；转子凸极c会先向电机线圈B对应的定子凸极方向靠近，……，从而实现了电机转子的逆时针旋转。

该开关磁阻电机以A-D-C-B-A的通电顺序顺时针旋转，转子凸极a会先向电机线圈A对应的定子凸极方向靠近，当转子凸极a的轴线与电机线圈A对应的定子凸极的轴线重合时；转子凸极c会先向电机线圈D对应的定子凸极方向靠近，当转子凸极c的轴线与电机线圈D对应的定子凸极的轴线重合时；转子凸极b会先向电机线圈C对应的定子凸极方向靠近，……，从而实现了电机转子的顺时针旋转。

这样功率变换器78可通过上述电流信号、位置信号、温度信号以及噪声信号的反馈，在保证PWM驱动电流的输出功率不变的情况下，对PWM驱动电流的通电时间区间以及通电频率进行调整，以使得噪声信号反馈的噪声最小。这样即完成了本具体实施例的开关磁阻电机70的驱动过程。

因此本发明的开关磁阻电机驱动方法可在不影响开关磁阻电机转速以及转矩性能的情况下，通过实时动态的方式调整PWM驱动电流的通电时间区间以及通电频率，以降低开关磁阻电机运行过程中的噪声，实现成本低且运行可靠性高。

本发明的开关磁阻电机驱动方法通过对通电时间区间以及通电频率进行调整，以较好的减小开关磁阻电机的工作噪声；以解决现有的开关磁阻电机的工作噪声较大的技术问题。

综上所述，虽然本发明已以优选实施例揭露如上，但上述优选实施例并非用以限制本发明，本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与润饰，因此本发明的保护范围以权利要求界定的范围为准。

Claims (10)

1.一种开关磁阻电机驱动方法，其中所述开关磁阻电机包括用于输出PWM驱动电流的电机驱动电路，电机转子，以及基于PWM驱动电流驱动所述电机转子转动的电机定子；其中所述电机转子包括多个转子凸极，所述电机定子包括多个缠绕有电机线圈的定子凸极；其特征在于，

所述开关磁阻电机还包括用于控制所述电机驱动电路的输出功率的功率变换器、用于检测所述电机转子的位置的位置检测模块以及用于检测所述开关磁阻电机的工作噪声的噪声检测模块；

所述开关磁阻电机驱动方法包括：

接收电机驱动指令，并根据所述电机驱动指令获取电机驱动参数；其中所述电机驱动参数包括电机转速、电机负载以及电机转动方向；

通过所述位置检测模块获取所述电机转子的位置，并根据所述电机转子的位置以及所述电机转动方向确定所述PWM驱动电流的初始通电时间区间；

根据所述电机驱动参数，确定所述PWM驱动电流的电流强度；

基于所述PWM驱动电流的初始通电时间区间以及电流强度，使用所述功率变换器控制所述电机驱动电路输出所述PWM驱动电流；

输出所述PWM驱动电流后，通过所述噪声检测模块检测所述开关磁阻电机的工作噪声，并根据所述工作噪声对通电时间区间参数进行调整，以得到具有较小工作噪声的PWM驱动电流的实际通电时间区间。

2.根据权利要求1所述的开关磁阻电机驱动方法，其特征在于，所述开关磁阻电机驱动方法还包括：

基于所述PWM驱动电流的实际通电时间区间以及电流强度，通过所述噪声检测模块检测所述开关磁阻电机的工作噪声，并根据所述工作噪声在所述电流强度不变的基础上，对所述PWM驱动电流的通电频率参数进行调整，以得到具有较小工作噪声的PWM驱动电流的实际通电频率。

3.根据权利要求1所述的开关磁阻电机驱动方法，其特征在于，所述根据所述电机转子的位置以及所述电机转动方向确定所述PWM驱动电流的初始通电时间区间的步骤包括：

根据所述电机转动方向确定在转动方向上距离最近的转子凸极以及定子凸极；以及

将所述定子凸极对应的电机线圈的通电时间作为所述PWM驱动电流的初始通电时间区间。

4.根据权利要求1所述的开关磁阻电机驱动方法，其特征在于，所述根据所述工作噪声对通电时间区间参数进行调整的步骤包括：

以设定时间区间为间隔，将所述通电时间区间参数从初始通电时间区间前移半个通电时间周期调整至初始通电时间区间后移半个通电时间周期，并对所述开关磁阻电机的工作噪声进行检测；以及

将具有最小工作噪声的通电时间区间参数设置为实际通电时间区间。

5.根据权利要求2所述的开关磁阻电机驱动方法，其特征在于，所述根据所述工作噪声在所述电流强度不变的基础上，对所述PWM驱动电流的通电频率参数进行调整的步骤包括：

以设定通电变化频率为间隔，将通电频率参数从0.2倍的初始通电频率调整至1.8倍的初始通电频率，并对所述开关磁阻电机的工作噪声进行检测；以及

将具有最小工作噪声的通电频率参数设置为实际通电频率。

6.根据权利要求5所述的开关磁阻电机驱动方法，其特征在于，所述电流强度包括电流脉冲数量、电流脉冲大小以及电流脉冲总宽度；

所述将通电频率参数从0.2倍的初始通电频率调整至1.8倍的初始通电频率的步骤包括：

在所述电流脉冲大小以及电流脉冲总宽度不变的基础上，将所述PWM驱动电流的电流脉冲数量从0.2倍的初始电流脉冲数量调整到1.8倍的初始电流脉冲数量。

7.一种开关磁阻电机驱动方法，其中所述开关磁阻电机包括用于输出PWM驱动电流的电机驱动电路，电机转子，以及基于PWM驱动电流驱动所述电机转子转动的电机定子；其中所述电机转子包括多个转子凸极，所述电机定子包括多个缠绕有电机线圈的定子凸极；其特征在于，

所述开关磁阻电机还包括用于控制所述电机驱动电路的输出功率的功率变换器、用于检测所述电机转子的位置的位置检测模块以及用于检测所述开关磁阻电机的工作噪声的噪声检测模块；

所述开关磁阻电机驱动方法包括：

接收电机驱动指令，并根据所述电机驱动指令获取电机驱动参数；其中所述电机驱动参数包括电机转速、电机负载以及电机转动方向；

根据所述电机驱动参数，确定所述PWM驱动电流的电流强度；其中所述PWM驱动电流包括初始通电频率；

基于所述PWM驱动电流的预设通电时间区间以及电流强度，使用所述功率变换器控制所述电机驱动电路输出所述PWM驱动电流；

输出所述PWM驱动电流后，通过所述噪声检测模块检测所述开关磁阻电机的工作噪声，并根据所述工作噪声在所述电流强度不变的基础上，对通电频率参数进行调整，以得到具有较小工作噪声的PWM驱动电流的实际通电频率。

8.根据权利要求7所述的开关磁阻电机驱动方法，其特征在于，所述开关磁阻电机驱动方法还包括：

基于具有实际通电频率的PWM驱动电流的电流强度，通过所述噪声检测模块检测所述开关磁阻电机的工作噪声，并根据所述工作噪声对所述开关磁阻电机的通电时间区间参数进行调整，以得到具有较小工作噪声的PWM驱动电流的实际通电时间区间。

9.根据权利要求7所述的开关磁阻电机驱动方法，其特征在于，所述根据所述工作噪声在所述电流强度不变的基础上，对通电频率参数进行调整的步骤包括：

以设定通电变化频率为间隔，将通电频率参数从0.2倍的初始通电频率调整至1.8倍的初始通电频率，并对所述开关磁阻电机的工作噪声进行检测；以及

将具有最小工作噪声的通电频率参数设置为实际通电频率。

10.根据权利要求8所述的开关磁阻电机驱动方法，其特征在于，所述根据所述工作噪声对所述开关磁阻电机的通电时间区间参数进行调整的步骤包括：

以设定时间区间为间隔，将所述通电时间区间参数从初始通电时间区间前移半个通电时间周期调整至初始通电时间区间后移半个通电时间周期，并对所述开关磁阻电机的工作噪声进行检测；以及

将具有最小工作噪声的通电时间区间参数设置为实际通电时间区间。

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