CN110429875A - 霍尔乱序下无刷直流电机的驱动方法及系统 - Google Patents

霍尔乱序下无刷直流电机的驱动方法及系统 Download PDF

Info

Publication number
CN110429875A
CN110429875A CN201910784623.5A CN201910784623A CN110429875A CN 110429875 A CN110429875 A CN 110429875A CN 201910784623 A CN201910784623 A CN 201910784623A CN 110429875 A CN110429875 A CN 110429875A
Authority
CN
China
Prior art keywords
hall
signal characteristic
characteristic value
hall signal
sin
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
CN201910784623.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110429875B (zh
Inventor
陆佳琪
张懿
魏海峰
李震
李可礼
李垣江
刘维亭
王浩陈
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.)
Sichuan Mingxing Electromechanical Equipment 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 CN201910784623.5A priority Critical patent/CN110429875B/zh
Publication of CN110429875A publication Critical patent/CN110429875A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110429875B publication Critical patent/CN110429875B/zh
Expired - Fee Related 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
    • H02P6/14—Electronic commutators
    • H02P6/16—Circuit arrangements for detecting position

Abstract

本发明公开了一种霍尔乱序下无刷直流电机的驱动方法，包括：以第一种通电状态给三相定子绕组通电，使转子的N极部分转动到第一扇区内；获取第一霍尔信号特征值；以第二种通电状态给三相定子绕组通电，使转子的N极部分转动到第二扇区内；获取第二霍尔信号特征值；根据第一霍尔信号特征值和第二霍尔信号特征值获取无刷直流电机正确的通电状态，以及通电状态的顺序；并按照通电状态以及通电状态的顺序实现无刷直流电机驱动。通过测量两个相邻的霍尔信号特征值，便可确定所有三相定子绕组通电状态以及通电状态的顺序，在霍尔传感器线上的标识字母模糊不可分辨的情况下，可简单、高效地实现霍尔乱序下无刷直流电机的正确换相驱动。

Description

霍尔乱序下无刷直流电机的驱动方法及系统
技术领域
本发明涉及无刷直流电机技术领域，具体涉及一种霍尔乱序下无刷直流电机的驱动方法及系统。
背景技术
无刷直流电机是指具有直流电机外部特征的电子换相电机，有位置传感器的电机是其最基本的一种形式，霍尔传感器以其优良的特性近几十年来被广泛地应用。它所具备的普遍特征有：长寿命、高速度、固定的工作点输入、兼容的逻辑输入和输出、宽范围的工作温度范围、可重复的工作特性等。目前国内外在无刷直流电机的控制系统中也越来越多地运用霍尔传感器作为电机的位置传感元件。
无刷直流电机工作时，需要根据霍尔信号判断当前转子位置，从而准确换相，完成其正常驱动。若霍尔传感器信号线上字母模糊，即发生霍尔乱序，就无法唯一确定霍尔信号与转子位置的匹配关系，无法正常驱动无刷直流电机换相。目前，公知的霍尔乱序下无刷直流电机正常驱动的方法为换线尝试法，以默认的通电方式对三相定子绕组通电，不断更换霍尔传感器和控制器连接的三路信号线的接线顺序，至无刷直流电机能正常换相驱动。该方法步骤繁琐且效率低，容易造成无刷直流电机的机械性损伤。
发明内容
本发明提供了一种霍尔乱序下无刷直流电机的驱动方法及系统，以解决现有技术中若霍尔传感器信号线上字母模糊，即发生霍尔乱序，就无法唯一确定霍尔信号与转子位置的匹配关系，无法正常驱动无刷直流电机换相的问题。
本发明提出一种霍尔乱序下无刷直流电机的驱动方法，包括：
步骤一：以第一种通电状态给三相定子绕组通电预设时间，将转子的N极部分指向的扇区记为第一扇区，同时获取霍尔信号特征值，记为第一霍尔信号特征值；
步骤二：以第二种通电状态给三相定子绕组通电预设时间，使转子顺时针转动，将转子的N极部分指向与所述步骤一中所述第一扇区相邻的扇区，将该扇区记为第二扇区，同时获取霍尔信号特征值，记为第二霍尔信号特征值；
步骤三：根据所述第一霍尔信号特征值和所述第二霍尔信号特征值获取后续四种通电状态对应的四个霍尔信号特征值；
步骤四：根据霍尔信号特征值与对应的通电状态，循环给三相定子绕组通电，完成无刷直流电机的驱动。
进一步地，在所述步骤一之前，还包括：
使所述无刷直流电机处于空载状态。
进一步地，当以第一种通电状态给三相定子绕组通电预设时间时和/或当以第二种通电状态给三相定子绕组通电预设时间时，只有两相定子绕组导通。
进一步地，以第一种通电状态给三相定子绕组通电的具体方法如下：
给三相定子绕组中的一个绕组通正电流，给该绕组顺时针方向相邻的绕组通负电流，逆时针方向相邻的绕组不通电，所述负电流与所述正电流幅值相等，
以第二种通电状态给三相定子绕组通电的具体方法如下：
给三相定子绕组中的一个绕组通正电流，给该绕组逆时针方向相邻的绕组通负电流，顺时针方向相邻的绕组不通电，所述负电流与所述正电流幅值相等。
进一步地，所述预设时间为200ms至500ms。
进一步地，获取第一霍尔信号特征值，和/或，获取第二霍尔信号特征值，具体方法如下：
获取霍尔乱序状态下三个霍尔传感器的三个霍尔信号，分别记为第一霍尔信号值、第二霍尔信号值以及第三霍尔信号值；
记所述第一霍尔信号特征值为X；
X＝4×a+2×b+c，
和/或，
记所述第二霍尔信号特征值为Y；
Y＝4×a+2×b+c，
其中，a为第一霍尔传感器的信号值；b为第二霍尔传感器的信号值；c为第三霍尔传感器的信号值。
进一步地，所述第一霍尔信号值、所述第二霍尔信号值和所述第三霍尔信号值均为“0”或“1”的开关量。
进一步地，步骤三中所述第一霍尔信号特征值和所述第二霍尔信号特征值获取后续四种通电状态对应的四个霍尔信号特征值，具体方法如下：
步骤31A：根据三个霍尔信号之间电平跳变的关系获取如下公式：
S1(x)＝4sign{sin(60x+30)}+2sign{sin(60x+150)}+sign{sin(60x+270)},
S2(x)＝4sign{sin(60x+30)}+2sign{sin(60x+270)}+sign{sin(60x+150)},
S3(x)＝4sign{sin(60x+150)}+2sign{sin(60x+30)}+sign{sin(60x+270)},
S4(x)＝4sign{sin(60x+150)}+2sign{sin(60x+270)}+sign{sin(60x+30)},
S5(x)＝4sign{sin(60x+270)}+2sign{sin(60x+30)}+sign{sin(60x+150)},
S6(x)＝4sign{sin(60x+270)}+2sign{sin(60x+150)}+sign{sin(60x+30)},
其中，S1(x)至S6(x)为公式计算出的霍特信号特征值；x为1至6中的一个整数，表示第一种通电状态至第六种通电状态；
步骤32A：将x＝1分别带入步骤31A中的六个公式，获取计算结果与所述第一霍尔信号特征值相等的第一批公式；将x＝2分别带入步骤31A中的六个公式，获取计算结果与所述第二霍尔信号特征值相等的第二批公式；在第一批公式以及第二批公式中找出同时能计算出所述第一霍尔信号特征值以及第二霍尔信号特征值的特征公式；
步骤33A：将x＝3至x＝6分别带入步骤32A中的特征公式，计算后续四种通电状态对应的四个霍尔信号特征值。
进一步地，步骤三中所述第一霍尔信号特征值和所述第二霍尔信号特征值获取后续四种通电状态对应的四个霍尔信号特征值，具体方法如下：
步骤31B：根据三个霍尔信号之间电平跳变的关系获取在第一种通电状态时三个霍尔信号的六种电平信号图；
步骤32B：根据第一种通电状态获取的第一霍尔信号特征值所对应的三个霍尔信号以及第二种通电状态获取的第二霍尔信号特征值所对应的三个霍尔信号在步骤31B中的六种电平信号图中找出对应的特征电平信号图；
步骤33B：根据特征电平信号图中的后四种通电状态所对应的三个霍尔信号计算与通电状态对应的霍尔信号特征值。
一种霍尔乱序下无刷直流电机的驱动系统，其特征在于，包括：
第一通电模块、第二通电模块、第一获取模块、第二获取模块、处理模块；
所述第一通电模块，分别与所述处理模块以及三相定子绕组连接，用于以第一种通电状态给三相定子绕组通电，使转子的N极部分转动到所述第一扇区；
所述第二通电模块，分别与所述处理模块以及三相定子绕组连接，用于以第二种通电状态给所述三相定子绕组通电，使所述转子的N极部分转动到所述第二扇区；
所述第一获取模块，分别与所述处理模块以及三个霍尔传感器的输出接线连接，用于获取三个霍尔信号；
所述第二获取模块，分别与所述处理模块以及三个霍尔传感器的输出接线连接，用于获取三个霍尔信号；
处理模块，用于根据所述第一获取模块获取的三个霍尔信号以及所述第二获取模块获取的三个霍尔信号获取无刷直流电机正确的通电状态，以及通电状态的顺序，并根据获取的通电状态顺序给无刷直流电机通电。
本发明的有益效果：
1、只需通过获得两个相邻扇区的霍尔信号特征值，就可确定接下来的四个相邻扇区的霍尔信号特征值，以及所有霍尔信号特征值对应的通电状态与通电顺序。
2、通过霍尔信号特征值的计算，以及通过霍尔信号电平跳变规律所获得的计算方式或电平信号图，可以快速获取后续霍尔信号特征值以及其对应的通电状态，整个判断过程步骤简单且实施效率高，严格控制通电时长，不会对无刷直流电机造成机械性损伤。
附图说明
通过参考附图会更加清楚的理解本发明的特征和优点，附图是示意性的而不应理解为对本发明进行任何限制，在附图中：
图1为本发明中一种无刷直流电机三相定子绕组处的示意图；
图2为本发明中一种转子所处位置的分区示意图；
图3为本发明中一种霍尔乱序下无刷直流电机的驱动方法的流程图；
图4为本发明中一种霍尔状态与转子所处位置分区的关系图；
图5为本发明中一种转子位置状态图；
图6为本发明中另一种转子位置状态图；
图7为本发明中一种霍尔乱序下无刷直流电机的驱动系统框图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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作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。
本发明驱动方法适用霍尔传感器120°分布和霍尔传感器60°分布的无刷直流电机，具体实例中选用霍尔传感器120°的无刷直流电机进行演示。
如图2所示，为无刷直流电机公知的αβ坐标系，在此对其中的六个扇区重新命名定义，从α轴开始逆向旋转60°所得射线之间的扇区为扇区I，按顺时针方向，每隔60°分别为扇区Ⅱ、扇区Ⅲ、扇区Ⅳ、扇区Ⅴ和扇区VI。如图1所示，U相定子绕组与V相定子绕组之间为扇区I以及扇区VI，V相定子绕组与W相定子绕组之间为扇区Ⅳ以及扇区Ⅴ，U相定子绕组与W相定子绕组之间为扇区Ⅱ以及扇区Ⅲ。三个霍尔传感器互差120°安装，U相定子绕组逆时针方向30°处设有第一霍尔传感器1，W相定子绕组逆时针方向30°处设有第二霍尔传感器2，V相定子绕组逆时针方向30°处设有第三霍尔传感器3。
如图3所示，是本发明实施例提供的一种霍尔乱序下无刷直流电机的驱动方法，在不知道输出的霍尔信号和霍尔传感器是否对应的情况下，重新将霍尔信号特征值与通电状态进行对应，通过新的对应关系对无刷直流电机进行驱动，包括：
步骤S10：以第一种通电状态给三相定子绕组通电，具体如图5所示，给U相定子绕组通正电流，给与U相定子绕组顺时针相邻的W相定子绕组通负电流，而不给与U相定子绕组逆时针相邻的V相定子绕组通电，正电流与负电流赋值相同，使转子的N极部分指向的扇区I记为第一扇区，当然也可以其他相定子绕组通电使得转子的N极指向其他五个扇区，本实施例以第一次定位指向扇区I为例。
步骤S20，获取第一霍尔信号特征值X。因为无刷直流电机处于霍尔信号输出乱序状态，即无法将霍尔传感器输出的信号值与霍尔传感器相对应，所以只能将获取的三个霍尔信号分别记为第一霍尔信号值a、第二霍尔信号值b以及第三霍尔信号值c，第一霍尔信号值a不特指第一霍尔传感器的输出值，第一霍尔信号值a可能是三个霍尔传感器中某个霍尔传感器输出的信号值，第二霍尔信号值b，第三霍尔信号值c同理，a、b、c均为1或0的高低电平信号。
以步骤S10中给三相定子绕组通电的方式，只有一个霍尔传感器输出高电平信号，因为不知霍尔信号的输出接线与霍尔传感器的对应关系，所以a、b、c会有三种输出结果：“a＝1、b＝0、c＝0”、“a＝0、b＝1、c＝0”、“a＝0、b＝0、c＝1”，
当“a＝1、b＝0、c＝0”时，第一霍尔信号特征值X为：
X＝4×1+2×0+0＝4
当“a＝0、b＝1、c＝0”时，第一霍尔信号特征值X为：
X＝4×0+2×1+0＝2
当“a＝0、b＝0、c＝1”时，第一霍尔信号特征值X为：
X＝4×0+2×0+1＝1
所以步骤S20获取的第一霍尔信号特征值X是1、2、4中的一个。此处举例获取的X是4。
步骤S30，以第二种通电状态给三相定子绕组通电，具体如图6所示，给U相定子绕组通正电流，给与U相定子绕组逆时针相邻的V相定子绕组通负电流，而不给与U相定子绕组顺时针相邻的W相定子绕组通电，使转子顺时针转动，将转子的N极部分指向与第一扇区相邻的扇区Ⅱ，将扇区Ⅱ记为第二扇区。
步骤S40，获取第二霍尔信号特征值Y。以步骤S30中给三相定子绕组通电的方式，会有两个霍尔传感器输出高电平信号，所以a、b、c会有三种输出结果：“a＝1、b＝1、c＝0”、“a＝0、b＝1、c＝1”、“a＝1、b＝0、c＝1”，
当“a＝1、b＝1、c＝0”时，第二霍尔信号特征值Y为：
Y＝4×1+2×1+0＝6
当“a＝0、b＝1、c＝1”时，第二霍尔信号特征值Y为：
Y＝4×0+2×1+1＝3
当“a＝1、b＝0、c＝1”时，第二霍尔信号特征值Y为：
Y＝4×1+2×0+1＝5
所以步骤S40获取的第二霍尔信号特征值Y是3、5、6中的一个。
但是，由于无刷直流电机相邻扇区霍尔传感器输出信号之间相关联的特性，当第一霍尔信号特征值X为4时，即“a＝1、b＝0、c＝0”时，第二霍尔信号特征值Y只会为5或6，即“a＝1、b＝0、c＝1”或“a＝1、b＝1、c＝0”；
当第一霍尔信号特征值X为2时，即“a＝0、b＝1、c＝0”时，第二霍尔信号特征值Y只会为3或6，即“a＝0、b＝1、c＝1”或“a＝1、b＝1、c＝0”
当第一霍尔信号特征值X为1时，即“a＝0、b＝0、c＝1”时，第二霍尔信号特征值Y只会为3或5，即“a＝0、b＝1、c＝1”或“a＝1、b＝0、c＝1”。此处举例获取的Y是5。
步骤S50，根据第一霍尔信号特征值和第二霍尔信号特征值获取其余四个霍尔信号特征值以及霍尔信号特征值对应的通电状态。
步骤S60，根据步骤S50中获取的霍尔信号特征值与对应的通电状态，循环给三相定子绕组通电，完成无刷直流电机的驱动。
转子以顺时针方向转动时，会以以下六种通电状态对三相定子绕组循环通电，六种通电状态为：“U正W负”、“U正V负”、“W正V负”、“W正U负”、“V正U负”、“V正W负”，六种通电状态依次将转子的N极指向扇区I至扇区VI。在规定以何种起始通电状态给三相定子绕组通电后，因为无刷直流电机的转子是以顺时针方向转动，虽然无法获知与霍尔传感器对应的正确的霍尔信号以及通过霍尔信号计算的霍尔信号特征值，但可以根据三个霍尔信号之间电平跳变的关系预估出所有可能的情况，具体可以通过以下公式反应，
S1(x)＝4sign{sin(60x+30)}+2sign{sin(60x+150)}+sign{sin(60x+270)},
S2(x)＝4sign{sin(60x+30)}+2sign{sin(60x+270)}+sign{sin(60x+150)},
S3(x)＝4sign{sin(60x+150)}+2sign{sin(60x+30)}+sign{sin(60x+270)},
S4(x)＝4sign{sin(60x+150)}+2sign{sin(60x+270)}+sign{sin(60x+30)},
S5(x)＝4sign{sin(60x+270)}+2sign{sin(60x+30)}+sign{sin(60x+150)},
S6(x)＝4sign{sin(60x+270)}+2sign{sin(60x+150)}+sign{sin(60x+30)},
其中，S1(x)至S6(x)为公式计算出的霍特信号特征值；x为1至6中的一个整数，表示第一种通电状态至第六种通电状态。
当X＝4且Y＝5时，将表示第一种通电状态的x＝1分别带入六个公式，满足条件的第一批公式有S1(1)＝S2(1)＝4；将表示第二种通电状态的x＝2分别带入六个公式，满足条件的第二批公式有S1(2)＝S6(2)＝5，则可以确定当X＝4且Y＝5时，对应的特征公式为：
S1(x)＝4sign{sin(60x+30)}+2sign{sin(60x+150)}+sign{sin(60x+270)}，
分别将x＝3至x＝6分别将至带入上述特征公式，求得第三霍尔信号特征值至第六霍尔信号特征值分别为“1”，“3”，“2”，“6”。进一步，对应表2，获得霍尔信号特征值对应的通电状态。
还可以根据三个霍尔信号之间电平跳变的关系获取在第一种通电状态时三个霍尔信号的六种电平信号图，如图4中(a)至(f)就是以步骤10的通电状态为起始通电状态给三相定子绕组通电，以及经过后续通电状态使转子的N极顺时针从扇区I转动至扇区VI时，所预估出的a、b、c可能的输出，因为霍尔信号特征值是由霍尔信号计算而来，所以根据图4可以推导出表1。
表1
当步骤S20所采集的X为4，步骤S40所采集的Y为5时，可以预估出图4(a)中的输出电平示意图，同时可以获知霍尔信号特征值的顺序，如表1中可以获知其他四个霍尔信号特征值依照顺序为1、3、2、6。
当知道霍尔信号特征值顺序后，就可以如表2中所示，在“U相定子绕组通正电流、W相定子绕组负电流”通电状态给三相定子绕组通电时，当检测到霍尔信号特征值为1时，表示转子已经转动到位，可以切换下一通电状态，即“U相定子绕组通正电流、V相定子绕组负电流”，在“U相定子绕组通正电流、V相定子绕组负电流”通电状态给三相定子绕组通电时，当检测到霍尔信号特征值为3时，表示转子已经转动到位，可以切换下一通电状态，后续切换以此类推。
通电状态及顺序 U正W负 U正V负 V正W负 W正U负 V正U负 V正W负
霍尔信号特征值 4 5 1 3 2 6
霍尔信号特征值 2 3 1 5 4 6
霍尔信号特征值 4 6 2 3 2 5
霍尔信号特征值 2 6 4 5 1 3
霍尔信号特征值 1 3 2 6 4 5
霍尔信号特征值 1 5 4 6 2 3
表2
作为可选的实施方式，在步骤S10之前，还包括：
使无刷直流电机处于空载状态。
无刷直流电机处于空载状态，减少负载等因素带来的磁场影响，从而减小霍尔传感器输出信号的误差。
作为可选的实施方式，第一种通电状态和/或第二种通电状态持续200ms至500ms，保证转子可旋转至指定位置，也不至于通电时间过长因电流大导致电路硬件损伤。
通电状态持续最优选择300ms，保证霍尔信号特征值与通电状态对应结果不受换相延迟影响。通电状态持续时间也可以根据实际需要进行设置。
如图7所示，本发明实施例还提供了一种霍尔乱序下无刷直流电机的驱动系统，包括：
第一通电模块、第二通电模块、第一获取模块、第二获取模块、处理模块；
第一通电模块，分别与处理模块以及三相定子绕组连接，用于以第一种通电状态给三相定子绕组通电，使转子的N极部分转动到第一扇区；
第二通电模块，分别与处理模块以及三相定子绕组连接，用于以第二种通电状态给三相定子绕组通电，使转子的N极部分转动到第二扇区；
第一获取模块，分别与处理模块以及三个霍尔传感器的输出接线连接，用于获取三个霍尔信号；
第二获取模块，分别与处理模块以及三个霍尔传感器的输出接线连接，用于获取三个霍尔信号；
处理模块，用于根据第一获取模块获取的三个霍尔信号以及第二获取模块获取的三个霍尔信号获取无刷直流电机正确的通电状态，以及通电状态的顺序，并根据获取的通电状态顺序给无刷直流电机通电。
上述驱动系统的具体工作方式可以对应参阅图1至图6所示实施例中对应的相关描述和效果进行理解，此处不再赘述。
虽然结合附图描述了本发明的实施例，但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下作出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。

Claims (10)

1.一种霍尔乱序下无刷直流电机的驱动方法，其特征在于，包括：
步骤一：以第一种通电状态给三相定子绕组通电预设时间，将转子的N极部分指向的扇区记为第一扇区，同时获取霍尔信号特征值，记为第一霍尔信号特征值；
步骤二：以第二种通电状态给三相定子绕组通电预设时间，使转子顺时针转动，将转子的N极部分指向与所述步骤一中所述第一扇区相邻的扇区，将该扇区记为第二扇区，同时获取霍尔信号特征值，记为第二霍尔信号特征值；
步骤三：根据所述第一霍尔信号特征值和所述第二霍尔信号特征值获取后续四种通电状态对应的四个霍尔信号特征值；
步骤四：根据霍尔信号特征值与对应的通电状态，循环给三相定子绕组通电，完成无刷直流电机的驱动。
2.根据权利要求1所述的霍尔乱序下无刷直流电机的驱动方法，其特征在于，当以第一种通电状态给三相定子绕组通电预设时间时和/或当以第二种通电状态给三相定子绕组通电预设时间时，只有两相定子绕组导通。
3.根据权利要求2所述的霍尔乱序下无刷直流电机的驱动方法，其特征在于，以第一种通电状态给三相定子绕组通电的具体方法如下：
给三相定子绕组中的一个绕组通正电流，给该绕组顺时针方向相邻的绕组通负电流，逆时针方向相邻的绕组不通电，所述负电流与所述正电流幅值相等，
以第二种通电状态给三相定子绕组通电的具体方法如下：
给三相定子绕组中的一个绕组通正电流，给该绕组逆时针方向相邻的绕组通负电流，顺时针方向相邻的绕组不通电，所述负电流与所述正电流幅值相等。
4.根据权利要求1-3中任一所述的霍尔乱序下无刷直流电机的驱动方法，其特征在于，获取第一霍尔信号特征值，和/或，获取第二霍尔信号特征值，具体方法如下：
获取霍尔乱序状态下三个霍尔传感器的三个霍尔信号，分别记为第一霍尔信号值、第二霍尔信号值以及第三霍尔信号值；
记所述第一霍尔信号特征值为X；
X＝4×a+2×b+c，
和/或，
记所述第二霍尔信号特征值为Y；
Y＝4×a+2×b+c；
其中，a为第一霍尔传感器的信号值；b为第二霍尔传感器的信号值；c为第三霍尔传感器的信号值。
5.根据权利要求4所述的霍尔乱序下无刷直流电机的驱动方法，其特征在于，所述第一霍尔信号值、所述第二霍尔信号值和所述第三霍尔信号值均为“0”或“1”的开关量。
6.根据权利要求4或5所述的霍尔乱序下无刷直流电机的驱动方法，其特征在于，所述步骤三中所述第一霍尔信号特征值和所述第二霍尔信号特征值获取后续四种通电状态对应的四个霍尔信号特征值，具体方法如下：
步骤31A：根据三个霍尔信号之间电平跳变的关系获取如下公式：
S1(x)＝4sign{sin(60x+30)}+2sign{sin(60x+150)}+sign{sin(60x+270)},
S2(x)＝4sign{sin(60x+30)}+2sign{sin(60x+270)}+sign{sin(60x+150)},
S3(x)＝4sign{sin(60x+150)}+2sign{sin(60x+30)}+sign{sin(60x+270)},
S4(x)＝4sign{sin(60x+150)}+2sign{sin(60x+270)}+sign{sin(60x+30)},
S5(x)＝4sign{sin(60x+270)}+2sign{sin(60x+30)}+sign{sin(60x+150)},
S6(x)＝4sign{sin(60x+270)}+2sign{sin(60x+150)}+sign{sin(60x+30)},
其中，S1(x)至S6(x)为公式计算出的霍特信号特征值；x为1至6中的一个整数，表示第一种通电状态至第六种通电状态；
步骤32A：将x＝1分别带入步骤31A中的六个公式，获取计算结果与所述第一霍尔信号特征值相等的第一批公式；将x＝2分别带入步骤31A中的六个公式，获取计算结果与所述第二霍尔信号特征值相等的第二批公式；在第一批公式以及第二批公式中找出同时能计算出所述第一霍尔信号特征值以及第二霍尔信号特征值的特征公式；
步骤33A：将x＝3至x＝6分别带入步骤32A中的特征公式，计算后续四种通电状态对应的四个霍尔信号特征值。
7.根据权利要求5所述的霍尔乱序下无刷直流电机的驱动方法，其特征在于，所述步骤三中所述第一霍尔信号特征值和所述第二霍尔信号特征值获取后续四种通电状态对应的四个霍尔信号特征值，具体方法如下：
步骤31B：根据三个霍尔信号之间电平跳变的关系获取在第一种通电状态时三个霍尔信号的六种电平信号图；
步骤32B：根据第一种通电状态获取的第一霍尔信号特征值所对应的三个霍尔信号以及第二种通电状态获取的第二霍尔信号特征值所对应的三个霍尔信号在步骤31B中的六种电平信号图中找出对应的特征电平信号图；
步骤33B：根据特征电平信号图中的后四种通电状态所对应的三个霍尔信号计算与通电状态对应的霍尔信号特征值。
8.根据权利要求1所述的霍尔乱序下无刷直流电机的驱动方法，其特征在于，在所述步骤一之前，还包括：
使所述无刷直流电机处于空载状态。
9.根据权利要求1所述的霍尔乱序下无刷直流电机的驱动方法，其特征在于，所述预设时间为200ms至500ms。
10.一种霍尔乱序下无刷直流电机的驱动系统，其特征在于，包括：
第一通电模块、第二通电模块、第一获取模块、第二获取模块、处理模块；
所述第一通电模块，分别与所述处理模块以及三相定子绕组连接，用于以第一种通电状态给三相定子绕组通电，使转子的N极部分转动到所述第一扇区；
所述第二通电模块，分别与所述处理模块以及三相定子绕组连接，用于以第二种通电状态给所述三相定子绕组通电，使所述转子的N极部分转动到所述第二扇区；
所述第一获取模块，分别与所述处理模块以及三个霍尔传感器的输出接线连接，用于获取三个霍尔信号；
所述第二获取模块，分别与所述处理模块以及三个霍尔传感器的输出接线连接，用于获取三个霍尔信号；
所述处理模块，用于根据所述第一获取模块获取的三个霍尔信号以及所述第二获取模块获取的三个霍尔信号获取无刷直流电机正确的通电状态，以及通电状态的顺序，并根据获取的通电状态顺序给无刷直流电机通电。
CN201910784623.5A 2019-08-23 2019-08-23 霍尔乱序下无刷直流电机的驱动方法及系统 Expired - Fee Related CN110429875B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910784623.5A CN110429875B (zh) 2019-08-23 2019-08-23 霍尔乱序下无刷直流电机的驱动方法及系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910784623.5A CN110429875B (zh) 2019-08-23 2019-08-23 霍尔乱序下无刷直流电机的驱动方法及系统

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110429875A true CN110429875A (zh) 2019-11-08
CN110429875B CN110429875B (zh) 2021-05-14

Family

ID=68415746

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910784623.5A Expired - Fee Related CN110429875B (zh) 2019-08-23 2019-08-23 霍尔乱序下无刷直流电机的驱动方法及系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110429875B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113992073A (zh) * 2021-10-04 2022-01-28 中国航空工业集团公司洛阳电光设备研究所 一种直流无刷电机驱动器自动鉴相方法

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101227162A (zh) * 2007-01-17 2008-07-23 凌阳科技股份有限公司 无刷直流电机自动辨相及在任意接线下驱动的方法和装置
CN102347726A (zh) * 2011-09-15 2012-02-08 河北工业大学 电机控制中转子位置观测的装置和方法
CN103322896A (zh) * 2013-07-10 2013-09-25 江苏浩峰汽车附件有限公司 一种无刷直流电机霍尔传感器安装位置检测方法及系统
KR101336472B1 (ko) * 2011-06-13 2013-12-04 한라비스테온공조 주식회사 Ｂｌｄｃ 모터제어 시스템의 홀소자 이상판정 방법
CN103472263A (zh) * 2013-09-03 2013-12-25 清华大学 一种永磁同步电机霍尔传感器故障诊断方法
CN104393800A (zh) * 2014-11-24 2015-03-04 江苏科技大学 一种无刷直流电机低速转矩脉动的抑制装置及抑制方法
CN105915128A (zh) * 2016-06-20 2016-08-31 上海电机学院 一种永磁同步电机霍尔相序自学习法
CN105974213A (zh) * 2016-05-06 2016-09-28 江苏科技大学 一种无刷直流电机霍尔相序的检测方法及装置
CN110095739A (zh) * 2019-06-19 2019-08-06 福州大学 一种用于电机的垂直阵列型霍尔角度传感器系统以及方法

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101227162A (zh) * 2007-01-17 2008-07-23 凌阳科技股份有限公司 无刷直流电机自动辨相及在任意接线下驱动的方法和装置
KR101336472B1 (ko) * 2011-06-13 2013-12-04 한라비스테온공조 주식회사 Ｂｌｄｃ 모터제어 시스템의 홀소자 이상판정 방법
CN102347726A (zh) * 2011-09-15 2012-02-08 河北工业大学 电机控制中转子位置观测的装置和方法
CN103322896A (zh) * 2013-07-10 2013-09-25 江苏浩峰汽车附件有限公司 一种无刷直流电机霍尔传感器安装位置检测方法及系统
CN103472263A (zh) * 2013-09-03 2013-12-25 清华大学 一种永磁同步电机霍尔传感器故障诊断方法
CN104393800A (zh) * 2014-11-24 2015-03-04 江苏科技大学 一种无刷直流电机低速转矩脉动的抑制装置及抑制方法
CN105974213A (zh) * 2016-05-06 2016-09-28 江苏科技大学 一种无刷直流电机霍尔相序的检测方法及装置
CN105915128A (zh) * 2016-06-20 2016-08-31 上海电机学院 一种永磁同步电机霍尔相序自学习法
CN110095739A (zh) * 2019-06-19 2019-08-06 福州大学 一种用于电机的垂直阵列型霍尔角度传感器系统以及方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
李广志: ""电动车用三相无刷直流电机控制系统"", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库·工程科技Ⅱ辑》 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113992073A (zh) * 2021-10-04 2022-01-28 中国航空工业集团公司洛阳电光设备研究所 一种直流无刷电机驱动器自动鉴相方法
CN113992073B (zh) * 2021-10-04 2024-03-29 中国航空工业集团公司洛阳电光设备研究所 一种直流无刷电机驱动器自动鉴相方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN110429875B (zh) 2021-05-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2115866B1 (en) Inverter controller, and motor driving device, electric compressor and electric home appliance using the inverter controller
CN102165680B (zh) 同步整流器的触发
US20100242549A1 (en) Inverter device for washing machine
CN103322896B (zh) 一种无刷直流电机霍尔传感器安装位置检测方法及系统
CN1230047A (zh) 无刷电动机的控制设备及使用无刷电动机的机器和设备
CN110429874B (zh) 霍尔乱序下无刷直流电机逆向驱动的方法及系统
CN101272114B (zh) 直流电动机变频控制装置
CN103401502A (zh) 永磁同步电机初始角度辨识系统及方法
CN105391362A (zh) 一种直流无刷电机霍尔传感器控制算法
CN110168875A (zh) 齿轮电机、相关的擦拭器系统及相关的控制方法
WO2021068241A1 (zh) 一种无刷直流电机霍尔传感器容错控制装置及其控制方法
CN110429875A (zh) 霍尔乱序下无刷直流电机的驱动方法及系统
US9246422B2 (en) Motor control device and motor control method
EP2996242B1 (en) Drive circuit for a permanent magnetic motor
CN106941331A (zh) 用于以无传感器方式使bldc电动机换向的方法
CN110022100B (zh) 单相直流无刷电机及其控制设备和控制方法
CN105207549B (zh) 无刷直流电机驱动控制系统
CN108983090A (zh) 一种电机霍尔零点调节装置及其调节方法
CN106452214B (zh) 直流无刷电机的换相控制方法、换相控制器及直流无刷电机
CN1030128C (zh) 无位置传感器无刷直流电动机及其控制装置
JP2009011014A (ja) インバータ制御装置と電動圧縮機および家庭用電気機器
CN109463038A (zh) 电动工具及其无刷电机的驱动方法
CN203722450U (zh) 一种六相开关磁阻电机系统
CN105897073A (zh) 开关磁阻电机调速系统
CN103107752B (zh) 用于驱动马达的转子的位置识别

Legal Events

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

Effective date of registration: 20210420

Address after: 637000 Technology Business Incubation Center, block B, Nanchong venture Town, north section of Jialing Avenue, Jialing District, Nanchong City, Sichuan Province

Applicant after: Sichuan Mingxing Electromechanical Equipment Co.,Ltd.

Address before: 212003 science and technology office, Jiangsu University of science and technology, No. 2, Mengxi Road, Zhenjiang City, Jiangsu Province

Applicant before: JIANGSU University OF SCIENCE AND TECHNOLOGY

GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20210514