CN110518840B - 一种car-bldcm的无位置传感器控制系统及方法 - Google Patents

一种car-bldcm的无位置传感器控制系统及方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110518840B
CN110518840B CN201910808208.9A CN201910808208A CN110518840B CN 110518840 B CN110518840 B CN 110518840B CN 201910808208 A CN201910808208 A CN 201910808208A CN 110518840 B CN110518840 B CN 110518840B
Authority
CN
China
Prior art keywords
phase
motor
amplitude
stator winding
conducting
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.)
Active
Application number
CN201910808208.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110518840A (zh
Inventor
刘爱民
张晓文
任达
娄家川
陈立阳
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.)
Shenyang University of Technology
Original Assignee
Shenyang University of 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 Shenyang University of Technology filed Critical Shenyang University of Technology
Priority to CN201910808208.9A priority Critical patent/CN110518840B/zh
Publication of CN110518840A publication Critical patent/CN110518840A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110518840B publication Critical patent/CN110518840B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

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
    • H02P6/18—Circuit arrangements for detecting position without separate position detecting elements
    • H02P6/183—Circuit arrangements for detecting position without separate position detecting elements using an injected high frequency signal

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)

Abstract

本发明提供一种CAR‑BLDCM的无位置传感器控制系统及方法，涉及电力电子控制技术领域。本系统电机分别与电压传感器、功率变换电路相连接；高频脉冲电源与电机相连接；电压传感器与中央处理模块相连接；中央处理模块与IGBT驱动电路相连接；IGBT驱动电路的输出端与功率变换电路相连接。本发明使电机结构更加简单，运行环境更加稳定，增加其鲁棒性和抗干扰能力。

Description

一种CAR-BLDCM的无位置传感器控制系统及方法
技术领域
本发明涉及电力电子控制技术领域，尤其涉及一种线圈辅助磁阻型无刷直流电机(Coil assisted reluctance brushless DC motor,CAR-BLDCM)的无位置传感器控制系统及方法。
背景技术
开关磁阻电机在变频调速领域具有广阔的应用前景，实时准确的转子位置信息对于电机的正常运行是必不可少的。传统上利用旋转编码器等位置传感器可以测得转子位置，但为了使电机结构更加坚固，尤其在恶劣的环境中更加可靠，陆续有学者提出了开关磁阻电机间接转子位置检测方法。本发明基于一种新型线圈辅助无刷直流电机，图1为新型线圈辅助磁阻型无刷直流电机2D结构图，包括电机机壳(1)、电机前端盖(5)、电机后端盖(9)、电机转轴(4)、导磁材料(8)，以及辅助线圈(10)、两组凸极定子(2)和(11)、定子绕组(6)、两组凸极转子(3)和(7)。该电机与传统的开关磁阻电机不同之处在于增加了一个辅助线圈，并且有两层完全对称的定子组和转子组，辅助线圈的作用在于辅助电机励磁，产生正向转矩，提升电机性能，所以通常会在辅助线圈上通入可控的电流脉冲。由于此电机的特殊结构(辅助线圈)通电辅助励磁时会使电机数学模型更加复杂，常规无位置传感器控制方法无法使用。
发明内容
本发明要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种CAR-BLDCM的无位置传感器控制系统及方法，使电机结构更加简单，运行环境更加稳定，增加其鲁棒性和抗干扰能力。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：
一方面，本发明提供一种CAR-BLDCM的无位置传感器控制系统，包括电机、高频脉冲电源、功率变换电路、IGBT驱动电路、中央处理模块、电压传感器；
所述电机的输出端电压传感器的输入端相连接，电机的输入端与功率变换电路的输出端相连接；
所述高频脉冲电源的输出端与电机的输入端相连接；
所述电压传感器的输出端与中央处理模块的输入端相连接；
所述中央处理模块包括模拟数字转换器、最大值单元、控制模块、处理模块；所述模拟数字转换器用于接收电压传感器输出的数据，将数据转换为模拟信号后输出至最大值单元；所述最大值单元用于根据模拟数字转换器输出的模拟信号求得每个脉冲的幅值并取其中的最大值，将求得的最大值输出至处理模块；所述处理模块用于根据每个脉冲的最大值按照位置估算方法得出换向点的导通相，将该导通相输出至控制模块；所述控制模块用于根据处理模块输出的导通相发出PWM信号，其输出端与IGBT驱动电路的输入端相连接；
所述IGBT驱动电路的输出端与功率变换电路的输入端相连接。
另一方面，本发明提供一种CAR-BLDCM的无位置传感器控制方法，通过所述的一种CAR-BLDCM的无位置传感器控制系统实现，包括如下步骤：
步骤1：在电机启动前，设定电机的旋转方向，利用高频脉冲电源对电机内的辅助线圈通入幅值为P的高频脉冲，通电后的辅助线圈会在电机的A、B、C三相定子绕组上产生感应电动势，利用电压传感器实时测得每一相定子绕组上的电压；
步骤2：对电压传感器测得的电压利用模拟数字转换器将数字信号转换为模拟信号，设置n个采样点，分别求出0-k时刻区间内每相上每个脉冲的幅值，得到幅值集合F＝{Fa、Fb、Fc}，其中，
Figure BDA0002184274350000021
代表A相定子绕组上的幅值集合，
Figure BDA0002184274350000022
代表B相定子绕组上的幅值集合，
Figure BDA0002184274350000023
代表C相定子绕组上的幅值集合，
Figure BDA0002184274350000024
选择出每相幅值集合内脉冲幅值的最大值，即
Figure BDA0002184274350000025
其中，，
Figure BDA0002184274350000026
代表A相定子绕组上的最大幅值，
Figure BDA0002184274350000027
代表B相定子绕组上的最大幅值，
Figure BDA0002184274350000028
代表C相定子绕组上的最大幅值；
步骤3：判断电机的旋转方向，若为顺时针方向旋转，则执行步骤4，若为逆时针方向旋转，则执行步骤5；
步骤4：根据转子与定子极不同相对位置感应的脉冲幅值不同的理论，将步骤2中得到的
Figure BDA0002184274350000029
通过顺时初始位置估算方法得出电机启动的导通相，通过控制模块根据电机启动的导通相发出PWM信号，IGBT驱动电路按照PWM信号驱动功率变换器，从而控制电机启动，电机启动后，执行步骤6；
步骤5：将步骤2中得到的
Figure BDA00021842743500000210
通过逆时初始位置估算方法得出电机启动的导通相，通过控制模块根据电机启动的导通相发出PWM信号，IGBT驱动电路按照PWM信号驱动功率变换器，从而控制电机启动，电机启动后，执行步骤7；
步骤6：k时刻电机已在初始导通相通电后开始旋转，通过电压传感器实时测得每一相定子绕组上的电压，得出k时刻内每相上每个脉冲的幅值，得到幅值集合
Figure BDA00021842743500000211
其中，
Figure BDA00021842743500000212
代表A相定子绕组上的k时刻的幅值集合，
Figure BDA0002184274350000031
代表A相定子绕组上的k时刻的幅值集合，
Figure BDA0002184274350000032
代表A相定子绕组上的k时刻的幅值集合，求出每个幅值集合内的最大值
Figure BDA0002184274350000033
通过顺时稳定位置估算方法得出k时刻的导通相，换向导通后重复本步骤，使电机平稳运行；
步骤7：k时刻电机已在初始导通相通电后开始旋转，通过电压传感器实时测得每一相定子绕组上的电压，得出k时刻内每相上每个脉冲的幅值，得到幅值集合
Figure BDA0002184274350000034
其中，
Figure BDA0002184274350000035
代表A相定子绕组上的k时刻的幅值集合，
Figure BDA0002184274350000036
代表A相定子绕组上的k时刻的幅值集合，
Figure BDA0002184274350000037
代表A相定子绕组上的k时刻的幅值集合，求出每个幅值集合内的最大值
Figure BDA0002184274350000038
通过逆时稳定位置估算方法得出k时刻的导通相，换向导通后重复本步骤，使电机平稳运行。
所述步骤4中的顺时初始位置估算方法为：判断
Figure BDA0002184274350000039
且
Figure BDA00021842743500000310
是否成立，若成立，则A相导通，若不成立则判断
Figure BDA00021842743500000311
且
Figure BDA00021842743500000312
是否成立，若成立，则B相导通，若不成立则判断
Figure BDA00021842743500000313
且
Figure BDA00021842743500000314
是否成立，若成立，则C相导通，若不成立，则令k＝k+1执行步骤2。
所述步骤5中逆时初始位置估算方法为：判断
Figure BDA00021842743500000315
且
Figure BDA00021842743500000316
是否成立，若成立，则C相导通，若不成立则判断
Figure BDA00021842743500000317
且
Figure BDA00021842743500000318
是否成立，若成立，则B相导通，若不成立则判断
Figure BDA00021842743500000319
且
Figure BDA00021842743500000320
是否成立，若成立，则A相导通，若不成立，则令k＝k+1执行步骤2。
所述步骤6中逆时初始位置估算方法为：判断
Figure BDA00021842743500000321
且
Figure BDA00021842743500000322
是否成立，若成立，则C相导通，若不成立则判断
Figure BDA00021842743500000323
且
Figure BDA00021842743500000324
是否成立，若成立，则B相导通，若不成立则判断
Figure BDA00021842743500000325
且
Figure BDA00021842743500000326
是否成立，若成立，则A相导通，若不成立，则令k＝k+1执行步骤2。
所述步骤7中的逆时稳定位置估算方法为：判断A相导通且
Figure BDA00021842743500000327
是否成立，若成立，则B相导通，若不成立则判断B相导通且
Figure BDA00021842743500000328
是否成立，若成立，则C相导通，若不成立则判断C相导通且
Figure BDA0002184274350000041
是否成立，若成立，则A相导通，若不成立则令k＝k+1重复本步骤。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本发明提供的一种CAR-BLDCM的无位置传感器控制系统及方法，本系统消除机械位置传感器，使电机结构更加简单，运行环境更加稳定，增加其鲁棒性和抗干扰能力；本方法在辅助线圈上通入可控的电流脉冲，辅助线圈通入电流脉冲时，电机的定子会相应的感应出电动势，基于此感应电动势判断电机转子位置，实现精准换向，而且通入的电流脉冲辅助电机励磁，产生正向转矩，使电机获得更好的电磁性能。
附图说明
图1为本发明实施例提供的线圈辅助磁阻型无刷直流电机2D结构图；
图2为本发明实施例提供的CAR-BLDCM的无位置传感器控制系统框图；
图3为本发明实施例提供的CAR-BLDCM的无位置传感器控制方法流程图；
图4为本发明实施例提供的初始角度2度时三相感应电动势波形图；
图5为本发明实施例提供的顺时初始位置估算方法流程图；
图6为本发明实施例提供的顺时稳定位置估算方法流程图；
图7为本发明实施例提供的逆时初始位置估算方法流程图；
图8为本发明实施例提供的逆时稳定位置估算方法流程图；
其中，1.电机机壳，2.第一组凸极定子，3.第一组凸极转子，4.电机转轴，5.电机前端盖，6.定子绕组，7.第二组凸极转子，8.导磁材料，9.电机后端盖，10.辅助线圈，11.第二组凸极定子。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
本发明提出了一种完整、新颖的线圈辅助磁阻型无刷直流电机中低速运行时转子位置检测方法。所述方法将高频正弦波信号施加到辅助线圈，监测每个定子绕组上感应电动势的幅值，比较三相感应电动势幅值进而得到实时转子位置。
本实施例的方法如下所述。
新型的线圈辅助无刷直流电机与传统的开关磁阻电机不同之处在于增加了一个辅助线圈，并且有两层完全对称的定子组和转子组，辅助线圈的作用在于辅助电机励磁，产生正向转矩，提升电机性能，所以通常会在辅助线圈上通入可控的电流脉冲。辅助线圈通入电流脉冲时，电机的定子会相应的感应出电动势，本设计就是基于此感应电动势判断电机转子位置，实现精准换向。
一方面，本发明提供一种CAR-BLDCM的无位置传感器控制系统，如图2所示，包括电机、高频脉冲电源、功率变换电路、IGBT驱动电路、中央处理模块、电压传感器；
电机的输出端电压传感器的输入端相连接，电机的输入端与功率变换电路的输出端相连接；
所述高频脉冲电源的输出端与电机的输入端相连接；
电压传感器的输出端与中央处理模块的输入端相连接；
中央处理模块包括模拟数字转换器(ADC)、最大值单元、控制模块、处理模块；所述模拟数字转换器用于接收电压传感器输出的数据，将数据转换为模拟信号后输出至最大值单元；所述最大值单元用于根据模拟数字转换器输出的模拟信号求得每个脉冲的幅值并取其中的最大值，将求得的最大值输出至处理模块；所述处理模块用于根据每个脉冲的最大值按照位置估算方法得出换向点的导通相，将该导通相输出至控制模块；所述控制模块用于根据处理模块输出的导通相发出PWM信号，其输出端与IGBT驱动电路的输入端相连接；
所述IGBT驱动电路的输出端与功率变换电路的输入端相连接；
本实施方式中中央处理模块嵌于TMS320F28335内运行。
给辅助线圈通入一个高频电流脉冲，在转子凸极与三相定子极不同的相对位置会感应出不同的脉冲幅值。当转子凸极与某一相定子极正对齐时，该相励定子绕组感应到的电动势的脉冲幅值最大，当转子凹槽与该相的定子极正对齐时，感应到的电动势的脉冲幅值最小，在电机旋转过程中，三相定子极与转子相对位置不断改变，三相定子绕组的感应脉冲幅值也规律地在最高与最低之间改变。该设计实现位置估算的理论基础：转子与定子极相对位置不同，三相定子绕组感应到的脉冲幅值都不同。
另一方面，本发明提供一种CAR-BLDCM的无位置传感器控制方法，通过所述的一种CAR-BLDCM的无位置传感器控制系统实现，如图3所示，包括如下步骤：
步骤1：在电机启动前，设定电机的旋转方向，利用高频脉冲电源对电机内的辅助线圈通入较小的幅值为P＝2A的高频脉冲，如图4所示，通电后的辅助线圈会在电机的A、B、C三相定子绕组上产生感应电动势，利用电压传感器实时测得每一相定子绕组上的电压；
步骤2：对电压传感器测得的电压利用模拟数字转换器将数字信号转换为模拟信号，设置n个采样点，分别求出0-k时刻区间内每相上每个脉冲的幅值，得到幅值集合F＝{Fa、Fb、Fc}，其中，
Figure BDA0002184274350000051
代表A相定子绕组上的幅值集合，
Figure BDA0002184274350000061
代表B相定子绕组上的幅值集合，
Figure BDA0002184274350000062
代表C相定子绕组上的幅值集合，
Figure BDA0002184274350000063
选择出每相幅值集合内脉冲幅值的最大值，即
Figure BDA0002184274350000064
其中，，
Figure BDA0002184274350000065
代表A相定子绕组上的最大幅值，
Figure BDA0002184274350000066
代表B相定子绕组上的最大幅值，
Figure BDA0002184274350000067
代表C相定子绕组上的最大幅值；
步骤3：判断电机的旋转方向，若为顺时针方向旋转，则执行步骤4，若为逆时针方向旋转，则执行步骤5；
步骤4：根据转子与定子极不同相对位置感应的脉冲幅值不同的理论，将步骤2中得到的
Figure BDA0002184274350000068
通过顺时初始位置估算方法得出电机启动的导通相，通过控制模块根据电机启动的导通相发出PWM信号，IGBT驱动电路按照PWM信号驱动功率变换器，从而控制电机启动，电机启动后，执行步骤6；
如图5所示，所述顺时初始位置估算方法为：判断
Figure BDA0002184274350000069
且
Figure BDA00021842743500000610
是否成立，若成立，则A相导通，若不成立则判断
Figure BDA00021842743500000611
且
Figure BDA00021842743500000612
是否成立，若成立，则B相导通，若不成立则判断
Figure BDA00021842743500000613
且
Figure BDA00021842743500000614
是否成立，若成立，则C相导通，若不成立，则令k＝k+1执行步骤2；
步骤5：将步骤2中得到的
Figure BDA00021842743500000615
通过逆时初始位置估算方法得出电机启动的导通相，通过控制模块根据电机启动的导通相发出PWM信号，IGBT驱动电路按照PWM信号驱动功率变换器，从而控制电机启动，电机启动后，执行步骤7；
如图7所示，所述逆时初始位置估算方法为：判断
Figure BDA00021842743500000616
且
Figure BDA00021842743500000617
是否成立，若成立，则C相导通，若不成立则判断
Figure BDA00021842743500000618
且
Figure BDA00021842743500000619
是否成立，若成立，则B相导通，若不成立则判断
Figure BDA00021842743500000620
且
Figure BDA00021842743500000621
是否成立，若成立，则A相导通，若不成立，则令k＝k+1执行步骤2；
步骤6：k时刻电机已在初始导通相通电后开始旋转，旋转过程中电机转子与三相定子极的相对位置不断改变，定子绕组所感应的脉冲幅值也在不断改变。当转子极完全对准一相定子极时，该相产生最大电动势值；当转子处于完全未对准位置时，产生最小电压值。当电机转动时，一相始终接通，因此，其他两个相位可用于检测转子位置。通过比较非导通相上的感应电动势，可以进行转子位置检测。通过电压传感器实时测得每一相定子绕组上的电压，得出k时刻内每相上每个脉冲的幅值，得到幅值集合
Figure BDA0002184274350000071
其中，
Figure BDA0002184274350000072
代表A相定子绕组上的k时刻的幅值集合，
Figure BDA0002184274350000073
代表A相定子绕组上的k时刻的幅值集合，
Figure BDA0002184274350000074
代表A相定子绕组上的k时刻的幅值集合，求出每个幅值集合内的最大值
Figure BDA0002184274350000075
当非导通相两相电动势值相等时，导通相的定子与转子凸极已完全对准，此时必须关闭导通相，该时刻作为电机的换相点，开始下一相导通；通过顺时稳定位置估算方法得出k时刻的导通相，换向导通后重复本步骤，使电机平稳运行；
如图6所示，顺时稳定位置估算方法为：判断A相导通且
Figure BDA0002184274350000076
是否成立，若成立，则B相导通，若不成立则判断B相导通且
Figure BDA0002184274350000077
是否成立，若成立，则C相导通，若不成立则判断C相导通且
Figure BDA0002184274350000078
是否成立，若成立，则A相导通，若不成立则令k＝k+1重复本步骤；
步骤7：k时刻电机已在初始导通相通电后开始旋转，通过电压传感器实时测得每一相定子绕组上的电压，得出k时刻内每相上每个脉冲的幅值，得到幅值集合
Figure BDA0002184274350000079
其中，
Figure BDA00021842743500000710
代表A相定子绕组上的k时刻的幅值集合，
Figure BDA00021842743500000711
代表A相定子绕组上的k时刻的幅值集合，
Figure BDA00021842743500000712
代表A相定子绕组上的k时刻的幅值集合，求出每个幅值集合内的最大值
Figure BDA00021842743500000713
当非导通相两相电动势值相等时，导通相的定子与转子凸极已完全对准，此时必须关闭导通相，该时刻作为电机的换相点，开始下一相导通；通过顺时稳定位置估算方法得出k时刻的导通相，换向导通后重复本步骤，使电机平稳运行；
如图8所示，逆时稳定位置估算方法为：判断A相导通且
Figure BDA00021842743500000714
是否成立，若成立，则B相导通，若不成立则判断B相导通且
Figure BDA00021842743500000715
是否成立，若成立，则C相导通，若不成立则判断C相导通且
Figure BDA00021842743500000716
是否成立，若成立，则A相导通，若不成立则令k＝k+1重复本步骤；
本实施例中辅助线圈通入较小的幅值为P＝2A的高频脉冲，若要求电机按顺时针方向旋转，则此时初始导通相应该为A相，稳定导通相顺序为A-B-C-A，若要求电机按逆时针方向旋转，则初始导通相相应为B相；稳定导通相顺序为C-B-A-C。
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：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部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权利要求所限定的范围。

Claims (1)

1.一种CAR-BLDCM的无位置传感器控制系统，其特征在于：包括电机、高频脉冲电源、功率变换电路、IGBT驱动电路、中央处理模块、电压传感器；
所述电机的输出端电压传感器的输入端相连接，电机的输入端与功率变换电路的输出端相连接；
所述高频脉冲电源的输出端与电机的输入端相连接；
所述电压传感器的输出端与中央处理模块的输入端相连接；
所述中央处理模块包括模拟数字转换器、最大值单元、控制模块、处理模块；所述模拟数字转换器用于接收电压传感器输出的数据，将数据转换为模拟信号后输出至最大值单元；所述最大值单元用于根据模拟数字转换器输出的模拟信号求得每个脉冲的幅值并取其中的最大值，将求得的最大值输出至处理模块；所述处理模块用于根据每个脉冲的最大值按照位置估算方法得出换向点的导通相，将该导通相输出至控制模块；所述控制模块用于根据处理模块输出的导通相发出PWM信号，其输出端与IGBT驱动电路的输入端相连接；
所述IGBT驱动电路的输出端与功率变换电路的输入端相连接；
一种CAR-BLDCM的无位置传感器控制方法，通过前述的一种CAR-BLDCM的无位置传感器控制系统实现，包括如下步骤：
步骤1：在电机启动前，设定电机的旋转方向，利用高频脉冲电源对电机内的辅助线圈通入幅值为P的高频脉冲，通电后的辅助线圈会在电机的A、B、C三相定子绕组上产生感应电动势，利用电压传感器实时测得每一相定子绕组上的电压；
步骤2：对电压传感器测得的电压利用模拟数字转换器将数字信号转换为模拟信号，设置n个采样点，分别求出0-k时刻区间内每相上每个脉冲的幅值，得到幅值集合F＝{Fa、Fb、Fc}，其中，
Figure FDA0002982852980000011
代表A相定子绕组上的幅值集合，
Figure FDA0002982852980000012
代表B相定子绕组上的幅值集合，
Figure FDA0002982852980000013
代表C相定子绕组上的幅值集合，
Figure FDA0002982852980000014
选择出每相幅值集合内脉冲幅值的最大值，即
Figure FDA0002982852980000015
其中，，
Figure FDA0002982852980000016
代表A相定子绕组上的最大幅值，
Figure FDA0002982852980000017
代表B相定子绕组上的最大幅值，
Figure FDA0002982852980000018
代表C相定子绕组上的最大幅值；
步骤3：判断电机的旋转方向，若为顺时针方向旋转，则执行步骤4，若为逆时针方向旋转，则执行步骤5；
步骤4：根据转子与定子极不同相对位置感应的脉冲幅值不同的理论，将步骤2中得到的
Figure FDA0002982852980000021
通过顺时初始位置估算方法得出电机启动的导通相，通过控制模块根据电机启动的导通相发出PWM信号，IGBT驱动电路按照PWM信号驱动功率变换器，从而控制电机启动，电机启动后，执行步骤6；
所述顺时初始位置估算方法为：判断
Figure FDA0002982852980000022
且
Figure FDA0002982852980000023
是否成立，若成立，则A相导通，若不成立则判断
Figure FDA0002982852980000024
且
Figure FDA0002982852980000025
是否成立，若成立，则B相导通，若不成立则判断
Figure FDA0002982852980000026
且
Figure FDA0002982852980000027
是否成立，若成立，则C相导通，若不成立，则令k＝k+1执行步骤2；
步骤5：将步骤2中得到的
Figure FDA0002982852980000028
通过逆时初始位置估算方法得出电机启动的导通相，通过控制模块根据电机启动的导通相发出PWM信号，IGBT驱动电路按照PWM信号驱动功率变换器，从而控制电机启动，电机启动后，执行步骤7；
所述逆时初始位置估算方法为：判断
Figure FDA0002982852980000029
且
Figure FDA00029828529800000210
是否成立，若成立，则C相导通，若不成立则判断
Figure FDA00029828529800000211
且
Figure FDA00029828529800000212
是否成立，若成立，则B相导通，若不成立则判断
Figure FDA00029828529800000213
且
Figure FDA00029828529800000214
是否成立，若成立，则A相导通，若不成立，则令k＝k+1执行步骤2；
步骤6：k时刻电机已在初始导通相通电后开始旋转，通过电压传感器实时测得每一相定子绕组上的电压，得出k时刻内每相上每个脉冲的幅值，得到幅值集合
Figure FDA00029828529800000215
其中，
Figure FDA00029828529800000216
代表A相定子绕组上的k时刻的幅值集合，
Figure FDA00029828529800000217
代表A相定子绕组上的k时刻的幅值集合，
Figure FDA00029828529800000225
代表A相定子绕组上的k时刻的幅值集合，求出每个幅值集合内的最大值
Figure FDA00029828529800000218
通过顺时稳定位置估算方法得出k时刻的导通相，换向导通后重复本步骤，使电机平稳运行；
所述逆时初始位置估算方法为：判断
Figure FDA00029828529800000219
且
Figure FDA00029828529800000220
是否成立，若成立，则C相导通，若不成立则判断
Figure FDA00029828529800000221
且
Figure FDA00029828529800000222
是否成立，若成立，则B相导通，若不成立则判断
Figure FDA00029828529800000223
且
Figure FDA00029828529800000224
是否成立，若成立，则A相导通，若不成立，则令k＝k+1执行步骤2；
步骤7：k时刻电机已在初始导通相通电后开始旋转，通过电压传感器实时测得每一相定子绕组上的电压，得出k时刻内每相上每个脉冲的幅值，得到幅值集合
Figure FDA0002982852980000031
其中，
Figure FDA0002982852980000032
代表A相定子绕组上的k时刻的幅值集合，
Figure FDA0002982852980000033
代表A相定子绕组上的k时刻的幅值集合，
Figure FDA0002982852980000034
代表A相定子绕组上的k时刻的幅值集合，求出每个幅值集合内的最大值
Figure FDA0002982852980000035
通过逆时稳定位置估算方法得出k时刻的导通相，换向导通后重复本步骤，使电机平稳运行；
所述逆时稳定位置估算方法为：判断A相导通且
Figure FDA0002982852980000036
是否成立，若成立，则B相导通，若不成立则判断B相导通且
Figure FDA0002982852980000037
是否成立，若成立，则C相导通，若不成立则判断C相导通且
Figure FDA0002982852980000038
是否成立，若成立，则A相导通，若不成立则令k＝k+1重复本步骤。
CN201910808208.9A 2019-08-29 2019-08-29 一种car-bldcm的无位置传感器控制系统及方法 Active CN110518840B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910808208.9A CN110518840B (zh) 2019-08-29 2019-08-29 一种car-bldcm的无位置传感器控制系统及方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910808208.9A CN110518840B (zh) 2019-08-29 2019-08-29 一种car-bldcm的无位置传感器控制系统及方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110518840A CN110518840A (zh) 2019-11-29
CN110518840B true CN110518840B (zh) 2021-06-11

Family

ID=68627901

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910808208.9A Active CN110518840B (zh) 2019-08-29 2019-08-29 一种car-bldcm的无位置传感器控制系统及方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110518840B (zh)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN202798553U (zh) * 2012-09-13 2013-03-13 上海海拉电子有限公司 一种用于无刷直流电机的位置传感器
CN103563241A (zh) * 2011-04-28 2014-02-05 新电元工业株式会社 无刷电机控制装置、以及无刷电机控制方法
CN103684134A (zh) * 2012-09-13 2014-03-26 上海海拉电子有限公司 一种用于无刷直流电机的位置传感器
WO2017008704A1 (en) * 2015-07-10 2017-01-19 Wu Wingkin Brushless direct current motor
CN106887988A (zh) * 2017-04-06 2017-06-23 南京航空航天大学 三相电励磁双凸极电机中高速位置检测误差的补偿方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103563241A (zh) * 2011-04-28 2014-02-05 新电元工业株式会社 无刷电机控制装置、以及无刷电机控制方法
CN202798553U (zh) * 2012-09-13 2013-03-13 上海海拉电子有限公司 一种用于无刷直流电机的位置传感器
CN103684134A (zh) * 2012-09-13 2014-03-26 上海海拉电子有限公司 一种用于无刷直流电机的位置传感器
WO2017008704A1 (en) * 2015-07-10 2017-01-19 Wu Wingkin Brushless direct current motor
CN106887988A (zh) * 2017-04-06 2017-06-23 南京航空航天大学 三相电励磁双凸极电机中高速位置检测误差的补偿方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Maximum Output Torque Control in Improved Flux Path Homopolar Brushless DC Motor With Axillary Field by Using Optimal Control of Turn-ON and Turn-OFF Angles in Variable Speed Applications;Hassan Moradi Cheshmehbeigi et al.;《 IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics》;20180625;第6卷(第4期);第6246-6254页 *
轴向磁通线圈辅助定子励磁双凸极无刷直流电机及转矩脉动抑制方法;刘爱民;《中国电机工程学报》;20171105;第37卷(第21期);第1722-1731页 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN110518840A (zh) 2019-11-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106602941B (zh) 一种降低无刷直流电机换相转矩脉动的控制装置及方法
CN110336501A (zh) 一种内嵌式永磁同步电机模型预测控制方法
CN110071674B (zh) 一种无位置传感器永磁同步电机最大转矩电流比控制方法
CN104184374A (zh) 永磁同步电机控制系统中超前角调整方法
CN110247591B (zh) 一种两步式电励磁双凸极电机转子初始位置估计方法
CN112671298B (zh) 改进的用于永磁同步电机控制的pll无感控制算法
CN116208054B (zh) 一种正弦型电励磁双凸极电机转子初始位置检测方法
CN113131805A (zh) 一种无刷直流电机的控制装置及方法
Huang et al. An accurate torque control of permanent magnet brushless motor using low-resolution hall-effect sensors for light electric vehicle applications
JP2000156993A (ja) 永久磁石型同期機の制御装置及びその制御方法
Wang et al. A novel sensorless control method for brushless DC motor
CN111510046B (zh) 一种无轴承开关磁阻电机相电流重构系统及方法
CN110518840B (zh) 一种car-bldcm的无位置传感器控制系统及方法
CN109039198A (zh) 永磁电机霍尔位置的校正方法及装置
CN116317798A (zh) 基于新型磁链函数法的无刷直流电机无传感器控制方法
CN107592046B (zh) 一种同步磁阻电机的无传感dtc控制方法及控制系统
CN115051610A (zh) 构建滑模磁链观测器的方法及装置、退磁故障诊断方法
CN112787559B (zh) 一种永磁电机转子初始位置检测方法
Zhao et al. Sensorless control of doubly salient electromagnetic machine based on coordinate transformation
CN108322122B (zh) 一种凸极式三相永磁同步电机转子磁极初始位置定位方法
Zhu et al. A new position sensorless control technology for switched reluctance motor
CN107994833B (zh) 一种永磁同步电机的转子初始位置检测装置
Tian et al. Research on rotor position estimation method of sensorless permanent magnet synchronous motor
CN110212834A (zh) 一种永磁同步电机矢量控制方法、装置及系统
KR101684807B1 (ko) 진상각 제어기

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
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant