CN113315423B - 一种无刷直流电机转子定位方法及无刷直流电机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种无刷直流电机转子定位方法及无刷直流电机。该方法包括：S11、依次向电机输入预设三相电压脉冲组，采集每个三相电压脉冲对应的脉冲电流；S12、根据所有三相电压脉冲对应的脉冲电流确定转子的第一位置区间；S13、依次向电机输入预设二相电压脉冲组，采集每个二相电压脉冲对应的脉冲电流；S14、根据所有二相电压脉冲对应的脉冲电流确定转子的第二位置区间；S15、根据第一位置区间和第二位置区间确定转子所在的第三位置区间。本发明在无位置传感器的条件下实现转子的准确定位，确保后续能顺利启动，提高无刷直流电机控制器的可靠性。

Description

一种无刷直流电机转子定位方法及无刷直流电机
技术领域
本发明涉及无刷直流电机领域，更具体地说，涉及一种无刷直流电机转子定位方法及无刷直流电机。
背景技术
对于无刷直流电机而言，控制器需要根据转子的位置导通相应的电机相，以启动电机。为获取转子位置信息，现有技术中在电机上加装位置传感器，但设置传感器不仅导致成本上升，同时也存在机械加工精度问题。若加工精度不够导致传感器位置偏差会导致电机换相错误，甚至损坏控制器。
现有技术中已经出现不使用位置传感器的无刷直流电机控制器，在无位置传感器的条件下电机定位原理为：在无刷直流电机运行时电机的反电动势与转子位置存在一定的关系，通过检测电机运行时的反电动势可以间接得到转子的位置信号，因此该方法的关键在于检测电机的反电动势。而电机的反电动势与电机的转速成正比，当电机静止或转速非常低时反电动势幅值为零或很小，难以准确判断转子的位置，可能会导致启动失败，尤其是在带载启动时极易出现启动失败。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种无刷直流电机转子定位方法及无刷直流电机。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种无刷直流电机转子定位方法，所述无刷直流电机包括A相、B相和C相，所述A相、所述B相和所述C相之间相互间隔120°；所述方法包括下述步骤：
S11、依次向电机输入以下三相电压脉冲：A-BC脉冲、BC-A脉冲、B-AC脉冲、AC-B脉冲、C-AB脉冲、AB-C脉冲，采集每个所述三相电压脉冲对应的脉冲电流；其中所述A-BC脉冲表示电流从A相流入B相和C相，所述BC-A脉冲表示电流从B相和C相流入A相，所述B-AC脉冲表示电流从B相流入A相和C相，所述AC-B脉冲表示电流从A相和C相流入B相，所述C-AB脉冲表示电流从C相流入A相和B相，所述AB-C脉冲表示电流从A相和B相流入C相；
S12、根据所有所述三相电压脉冲对应的脉冲电流确定转子的第一位置区间；
S13、依次向电机输入以下二相电压脉冲：A-B脉冲、B-A脉冲、B-C脉冲、C-B脉冲、C-A脉冲、A-C脉冲，采集每个所述二相电压脉冲对应的脉冲电流；其中所述A-B脉冲表示电流从A相流入B相，所述B-A脉冲表示电流从B相流入A相，所述B-C脉冲表示电流从B相流入C相，所述C-B脉冲表示电流从C相流入B相，所述C-A脉冲表示电流从C相流入A相，所述A-C脉冲表示电流从A相流入C相；
S14、根据所有所述二相电压脉冲对应的脉冲电流确定转子的第二位置区间；
S15、根据所述第一位置区间和所述第二位置区间确定所述转子所在的第三位置区间。
进一步，在本发明所述的无刷直流电机转子定位方法中，所述步骤S12包括：根据所述A-BC脉冲和所述BC-A脉冲对应的脉冲电流确定第一三相区间，根据所述B-AC脉冲和所述AC-B脉冲对应的脉冲电流确定第二三相区间，根据所述C-AB脉冲和所述AB-C脉冲对应的脉冲电流确定第三三相区间，根据所述第一三相区间、所述第二三相区间和所述第三三相区间确定所述第一位置区间。
进一步，在本发明所述的无刷直流电机转子定位方法中，所述根据所述第一三相区间、所述第二三相区间和所述第三三相区间确定所述第一位置区间包括：所述第一三相区间、所述第二三相区间和所述第三三相区间的重叠部分为所述第一位置区间。
进一步，在本发明所述的无刷直流电机转子定位方法中，所述第一三相区间为180°区间，所述第二三相区间为180°区间，所述第三三相区间为180°区间，所述第一位置区间为60°区间。
进一步，在本发明所述的无刷直流电机转子定位方法中，所述步骤S14包括：根据所述A-B脉冲和所述B-A脉冲对应的脉冲电流确定第一二相位置区间，根据所述B-C脉冲和所述C-B脉冲对应的脉冲电流确定第二二相位置区间，根据所述C-A脉冲和所述A-C脉冲对应的脉冲电流确定第三二相位置区间，根据所述第一二相位置区间、所述第二二相位置区间和所述第三二相位置区间确定所述第二位置区间。
进一步，在本发明所述的无刷直流电机转子定位方法中，所述根据所述第一二相位置区间、所述第二二相位置区间和所述第三二相位置区间确定所述第二位置区间包括：所述第一二相位置区间、所述第二二相位置区间和所述第三二相位置区间的重叠部分为所述第二位置区间。
进一步，在本发明所述的无刷直流电机转子定位方法中，所述第一二相位置区间为180°区间，所述第二二相位置区间为180°区间，所述第三二相位置区间为180°区间，所述第二位置区间为60°区间。
进一步，在本发明所述的无刷直流电机转子定位方法中，所述步骤S15包括：所述第一位置区间和所述第二位置区间的重叠部分为所述第三位置区间；所述第三位置区间为30°。
进一步，在本发明所述的无刷直流电机转子定位方法中，在所述步骤S15之后还包括：
S16、根据所述第三位置区间和电机运行方向输入预设启动电流，所述预设启动电流用于启动电机。
进一步，在本发明所述的无刷直流电机转子定位方法中，所述步骤S16包括：
S161、以所述第一位置区间所属中间线为基准，选择沿所述电机运行方向转动90°后所对应的二相启动电流；
S162、以所述第一位置区间所属中间线为基准，若所述第三位置区间靠近所对应的二相启动电流，则执行步骤S163；若所述第三位置区间远离所对应的二相启动电流，则执行步骤S164；
S163、所述二相启动电流导通第一预设时间后按照预设换相顺序进行换相，换相指二相启动电流之间的切换；
S164、所述二相启动电流导通并测量非供电相的相电压，根据所述二相启动电流及电机运行方向判断非供电相的相电压变化趋势，若所述相电压变化趋势为减小，则在所述相电压小于母线电压的一半时开始计时；若所述相电压变化趋势为增大，则在所述相电压大于母线电压的一半时开始计时；计时达到第二预设时间后按照预设换相顺序进行换相，所述第二预设时间大于所述第一预设时间；
S165、换相后持续供电并测量非供电相的相电压；
S166、根据所述二相启动电流及电机运行方向判断非供电相的相电压变化趋势，若所述相电压变化趋势为减小，则在所述相电压小于母线电压的一半时记录计时结果T1并重新开始计时；若所述相电压变化趋势为增大，则在所述相电压大于母线电压的一半时记录计时结果T1并重新开始计时；
S167、持续供电并延时T2，所述延时T2由所述计时结果T1得到；
S168、延时结束后按照预设换相顺序换相并测量非导通相的相电压；
S169、重复执行所述步骤S165至步骤S168。
进一步，在本发明所述的无刷直流电机转子定位方法中，在所述步骤S169后还包括：
S17、每次换相时记录换相次数，若所述换相次数小于预设换相次数，则所述二相启动电流的占空比按照第一预设频率增加；若所述换相次数不小于所述预设换相次数，则切换为同步运行电流。
进一步，在本发明所述的无刷直流电机转子定位方法中，在切换为同步运行电流后，所述同步运行电流的占空比按照第二预设频率增加。
进一步，在本发明所述的无刷直流电机转子定位方法中，所述第一预设频率小于所述第二预设频率。
另外，本发明还提供一种无刷直流电机转子定位方法，所述无刷直流电机包括A相、B相和C相，所述A相、所述B相和所述C相之间相互间隔120°；所述方法包括下述步骤：
S21、依次向电机输入以下三相电压脉冲：A-BC脉冲、BC-A脉冲、B-AC脉冲、AC-B脉冲、C-AB脉冲、AB-C脉冲，采集每个所述三相电压脉冲对应的脉冲电流；其中所述A-BC脉冲表示电流从A相流入B相和C相，所述BC-A脉冲表示电流从B相和C相流入A相，所述B-AC脉冲表示电流从B相流入A相和C相，所述AC-B脉冲表示电流从A相和C相流入B相，所述C-AB脉冲表示电流从C相流入A相和B相，所述AB-C脉冲表示电流从A相和B相流入C相；
S22、比较所有所述三相电压脉冲对应的脉冲电流得到三相比较结果；
S23、依次向电机输入以下二相电压脉冲：A-B脉冲、B-A脉冲、B-C脉冲、C-B脉冲、C-A脉冲、A-C脉冲，采集每个所述二相电压脉冲对应的脉冲电流；其中所述A-B脉冲表示电流从A相流入B相，所述B-A脉冲表示电流从B相流入A相，所述B-C脉冲表示电流从B相流入C相，所述C-B脉冲表示电流从C相流入B相，所述C-A脉冲表示电流从C相流入A相，所述A-C脉冲表示电流从A相流入C相；
S24、比较所有所述二相电压脉冲对应的脉冲电流得到二相比较结果；
S25、根据所述三相比较结果和所述二相比较结果查找预设结果表得到所述转子所在的第三位置区间，其中所述预设结果表包括三相比较结果和二相比较结果与位置区间的对应关系。
进一步，在本发明所述的无刷直流电机转子定位方法中，所述步骤S22包括：比较所述A-BC脉冲和所述BC-A脉冲对应的脉冲电流得到第一三相比较结果，比较所述B-AC脉冲和所述AC-B脉冲对应的脉冲电流得到第二三相比较结果，比较所述C-AB脉冲和所述AB-C脉冲对应的脉冲电流得到第三三相比较结果，由所述第一三相比较结果、所述第二三相比较结果和所述第三三相比较结果组成三相比较结果。
进一步，在本发明所述的无刷直流电机转子定位方法中，所述步骤S24包括：比较所述A-B脉冲和所述B-A脉冲对应的脉冲电流得到第一二相比较结果，比较所述B-C脉冲和所述C-B脉冲对应的脉冲电流得到第二二相比较结果，比较所述C-A脉冲和所述A-C脉冲对应的脉冲电流得到第三二相比较结果，由所述第一二相比较结果、所述第二二相比较结果和所述第三二相比较结果组成二相比较结果。
进一步，在本发明所述的无刷直流电机转子定位方法中，所述步骤S25包括：所述三相比较结果使用二进制表示，所述二相比较结果使用二进制表示。
进一步，在本发明所述的无刷直流电机转子定位方法中，所述第三位置区间为30°。
进一步，在本发明所述的无刷直流电机转子定位方法中，在所述步骤S25之后还包括：
S26、根据所述第三位置区间和电机运行方向输入预设启动电流，所述预设启动电流用于启动电机。
进一步，在本发明所述的无刷直流电机转子定位方法中，所述步骤S26包括：
S261、以所述第一位置区间所属中间线为基准，选择沿所述电机运行方向转动90°后所对应的二相启动电流；
S262、以所述第一位置区间所属中间线为基准，若所述第三位置区间靠近所对应的二相启动电流，则执行步骤S263；若所述第三位置区间远离所对应的二相启动电流，则执行步骤S264；
S263、所述二相启动电流导通第一预设时间后按照预设换相顺序进行换相，换相指二相启动电流之间的切换；
S264、所述二相启动电流导通并测量非供电相的相电压，根据所述二相启动电流及电机运行方向判断非供电相相电压变化趋势，若所述相电压变化趋势为减小，则在所述相电压小于母线电压的一半时开始计时；若所述相电压变化趋势为增大，则在所述相电压大于母线电压的一半时开始计时；计时达到第二预设时间后按照预设换相顺序进行换相，所述第二预设时间大于所述第一预设时间；
S265、换相后持续供电并测量非供电相的相电压，根据所述二相启动电流及电机运行方向判断非供电相的相电压变化趋势，若所述相电压变化趋势为减小，则在所述相电压小于母线电压的一半时记录计时结果T1并重新开始计时；若所述相电压变化趋势为增大，则在所述相电压大于母线电压的一半时，则记录计时结果T1并重新开始计时；
S266、持续供电并延时T2，所述延时T2由所述计时结果T1得到；
S267、延时结束后按照预设换相顺序换相并测量非导通相的相电压；
S268、重复执行所述步骤S265至步骤S267。
进一步，在本发明所述的无刷直流电机转子定位方法中，在所述步骤S268后还包括：
S27、每次换相时记录换相次数，若所述换相次数小于预设换相次数，则所述二相启动电流的占空比按照第一预设频率增加；若所述换相次数不小于所述预设换相次数，则切换为同步运行电流。
进一步，在本发明所述的无刷直流电机转子定位方法中，在切换为同步运行电流后，所述同步运行电流的占空比按照第二预设频率增加。
进一步，在本发明所述的无刷直流电机转子定位方法中，所述第一预设频率小于所述第二预设频率。
另外，本发明还提供一种无刷直流电机，包括存储器和处理器，所述存储器用于存储计算机程序；所述处理器用于执行所述存储器中存储的计算机程序以实现如上述的无刷直流电机转子定位方法。
实施本发明的一种无刷直流电机转子定位方法及无刷直流电机，具有以下有益效果：本发明在无位置传感器的条件下实现转子的准确定位，确保后续能顺利启动，提高无刷直流电机控制器的可靠性。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1是本发明一实施例提供的电机相电感随转子位置变化曲线；
图2是本发明一实施例提供的无刷直流电机空间电压矢量图；
图3是本发明一实施例提供的一种无刷直流电机转子定位方法的流程图；
图4是本发明一实施例提供的一种无刷直流电机转子定位方法的流程图。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。
在一优选实施例中，参考图1至图3，本实施例的无刷直流电机转子定位方法应用于无刷直流电机，该无刷直流电机包括A相、B相和C相，A相、B相和C相之间相互间隔120°。无刷直流电机存在定子铁心饱和效应，导致电机绕组电感和转子位置有一定的对应关系，因此可以通过检测定子绕组的电感来间接获得转子的初始位置。当对定子绕组施加相同脉宽的短时电压检测脉冲后，对应不同的电感值时电流的上升速度也会不同，不同的峰值电流对应不同的定子绕组电感。通过成对的比较电流的大小判断定子绕组电感的大小，就可以确定转子位置所在区间，电机相电感随转子位置变化曲线如图1所示。具体的，该无刷直流电机转子定位方法包括下述步骤：
S11、依次向电机输入以下三相电压脉冲：A-BC脉冲、BC-A脉冲、B-AC脉冲、AC-B脉冲、C-AB脉冲、AB-C脉冲，采集每个三相电压脉冲对应的脉冲电流；其中A-BC脉冲表示电流从A相流入B相和C相，BC-A脉冲表示电流从B相和C相流入A相，B-AC脉冲表示电流从B相流入A相和C相，AC-B脉冲表示电流从A相和C相流入B相，C-AB脉冲表示电流从C相流入A相和B相，AB-C脉冲表示电流从A相和B相流入C相。
S12、根据所有三相电压脉冲对应的脉冲电流确定转子的第一位置区间。
S13、依次向电机输入以下二相电压脉冲：A-B脉冲、B-A脉冲、B-C脉冲、C-B脉冲、C-A脉冲、A-C脉冲，采集每个二相电压脉冲对应的脉冲电流；其中A-B脉冲表示电流从A相流入B相，B-A脉冲表示电流从B相流入A相，B-C脉冲表示电流从B相流入C相，C-B脉冲表示电流从C相流入B相，C-A脉冲表示电流从C相流入A相，A-C脉冲表示电流从A相流入C相。
S14、根据所有二相电压脉冲对应的脉冲电流确定转子的第二位置区间。
S15、根据第一位置区间和第二位置区间确定转子所在的第三位置区间。
本实施例在无位置传感器的条件下实现转子的准确定位，确保后续能顺利启动，提高无刷直流电机控制器的可靠性。
在一些实施例的无刷直流电机转子定位方法中，步骤S12包括：根据A-BC脉冲和BC-A脉冲对应的脉冲电流确定第一三相区间，根据B-AC脉冲和AC-B脉冲对应的脉冲电流确定第二三相区间，根据C-AB脉冲和AB-C脉冲对应的脉冲电流确定第三三相区间，根据第一三相区间、第二三相区间和第三三相区间确定第一位置区间。
在一些实施例的无刷直流电机转子定位方法中，根据第一三相区间、第二三相区间和第三三相区间确定第一位置区间包括：第一三相区间、第二三相区间和第三三相区间的重叠部分为第一位置区间。作为选择，第一三相区间为180°区间，第二三相区间为180°区间，第三三相区间为180°区间，第一位置区间为60°区间。
在一些实施例的无刷直流电机转子定位方法中，步骤S14包括：根据A-B脉冲和B-A脉冲对应的脉冲电流确定第一二相位置区间，根据B-C脉冲和C-B脉冲对应的脉冲电流确定第二二相位置区间，根据C-A脉冲和A-C脉冲对应的脉冲电流确定第三二相位置区间，根据第一二相位置区间、第二二相位置区间和第三二相位置区间确定第二位置区间。
在一些实施例的无刷直流电机转子定位方法中，根据第一二相位置区间、第二二相位置区间和第三二相位置区间确定第二位置区间包括：第一二相位置区间、第二二相位置区间和第三二相位置区间的重叠部分为第二位置区间。作为选择，第一二相位置区间为180°区间，第二二相位置区间为180°区间，第三二相位置区间为180°区间，第二位置区间为60°区间。
在一些实施例的无刷直流电机转子定位方法中，步骤S15包括：第一位置区间和第二位置区间的重叠部分为第三位置区间；第三位置区间为30°。
在一些实施例的无刷直流电机转子定位方法中，在步骤S15之后还包括：
S16、根据第三位置区间和电机运行方向输入预设启动电流，预设启动电流用于启动电机。
在一些实施例的无刷直流电机转子定位方法中，步骤S16包括：
S161、以第一位置区间所属中间线为基准，选择沿电机运行方向转动90°后所对应的二相启动电流。
S162、以第一位置区间所属中间线为基准，若第三位置区间靠近所对应的二相启动电流，则执行步骤S163；若第三位置区间远离所对应的二相启动电流，则执行步骤S164。
S163、二相启动电流导通第一预设时间后按照预设换相顺序进行换相，换相指二相启动电流之间的切换。
S164、二相启动电流导通并测量非供电相的相电压，根据二相启动电流及电机运行方向判断非供电相的相电压变化趋势，若相电压变化趋势为减小，则在相电压小于母线电压的一半时开始计时；若相电压变化趋势为增大，则在相电压大于母线电压的一半时开始计时。计时达到第二预设时间后按照预设换相顺序进行换相，第二预设时间大于第一预设时间。
S165、换相后持续供电并测量非供电相的相电压；
S166、根据二相启动电流及电机运行方向判断非供电相的相电压变化趋势，若相电压变化趋势为减小，则在相电压小于母线电压的一半时记录计时结果T1并重新开始计时；若相电压变化趋势为增大，则在相电压大于母线电压的一半时记录计时结果T1并重新开始计时。
S167、持续供电并延时T2，延时T2由计时结果T1得到。
S168、延时结束后按照预设换相顺序换相并测量非导通相的相电压。
S169、重复执行步骤S165至步骤S168。
在一些实施例的无刷直流电机转子定位方法中，在步骤S169后还包括：
S17、每次换相时记录换相次数，若换相次数小于预设换相次数，则二相启动电流的占空比按照第一预设频率增加；若换相次数不小于预设换相次数，则切换为同步运行电流。
在一些实施例的无刷直流电机转子定位方法中，在切换为同步运行电流后，同步运行电流的占空比按照第二预设频率增加。
在一些实施例的无刷直流电机转子定位方法中，第一预设频率小于第二预设频率。
在一优选实施例中，参考图1、图2和图4，本实施例的无刷直流电机转子定位方法应用于无刷直流电机，该无刷直流电机包括A相、B相和C相，A相、B相和C相之间相互间隔120°。具体的，该无刷直流电机转子定位方法包括下述步骤：
S21、依次向电机输入以下三相电压脉冲：A-BC脉冲、BC-A脉冲、B-AC脉冲、AC-B脉冲、C-AB脉冲、AB-C脉冲，采集每个三相电压脉冲对应的脉冲电流；其中A-BC脉冲表示电流从A相流入B相和C相，BC-A脉冲表示电流从B相和C相流入A相，B-AC脉冲表示电流从B相流入A相和C相，AC-B脉冲表示电流从A相和C相流入B相，C-AB脉冲表示电流从C相流入A相和B相，AB-C脉冲表示电流从A相和B相流入C相。
S22、比较所有三相电压脉冲对应的脉冲电流得到三相比较结果。
S23、依次向电机输入以下二相电压脉冲：A-B脉冲、B-A脉冲、B-C脉冲、C-B脉冲、C-A脉冲、A-C脉冲，采集每个二相电压脉冲对应的脉冲电流；其中A-B脉冲表示电流从A相流入B相，B-A脉冲表示电流从B相流入A相，B-C脉冲表示电流从B相流入C相，C-B脉冲表示电流从C相流入B相，C-A脉冲表示电流从C相流入A相，A-C脉冲表示电流从A相流入C相。
S24、比较所有二相电压脉冲对应的脉冲电流得到二相比较结果。
S25、根据三相比较结果和二相比较结果查找预设结果表得到转子所在的第三位置区间，其中预设结果表包括三相比较结果和二相比较结果与位置区间的对应关系，预设结果表为实验测试所得，存储在无刷直流电机的存储器内。作为选择，三相比较结果使用二进制表示，二相比较结果使用二进制表示，则三相比较结果和二相比较结果组合也可用二进制表示，具体转化过程可参考下文，则预设结果表包含三相比较结果和二相比较结果组合结果与位置区间的对应关系。可以理解，本实施例以二进制进行举例，其他计数制度也适用于本实施例。
本实施例在无位置传感器的条件下实现转子的准确定位，确保后续能顺利启动，提高无刷直流电机控制器的可靠性。
在一些实施例的无刷直流电机转子定位方法中，步骤S22包括：比较A-BC脉冲和BC-A脉冲对应的脉冲电流得到第一三相比较结果，比较B-AC脉冲和AC-B脉冲对应的脉冲电流得到第二三相比较结果，比较C-AB脉冲和AB-C脉冲对应的脉冲电流得到第三三相比较结果，由第一三相比较结果、第二三相比较结果和第三三相比较结果组成三相比较结果。
在一些实施例的无刷直流电机转子定位方法中，步骤S24包括：比较A-B脉冲和B-A脉冲对应的脉冲电流得到第一二相比较结果，比较B-C脉冲和C-B脉冲对应的脉冲电流得到第二二相比较结果，比较C-A脉冲和A-C脉冲对应的脉冲电流得到第三二相比较结果，由第一二相比较结果、第二二相比较结果和第三二相比较结果组成二相比较结果。
在一些实施例的无刷直流电机转子定位方法中，步骤S25包括：三相比较结果使用二进制表示，例如，若A-BC脉冲大于BC-A脉冲对应的脉冲电流则记为1，若A-BC脉冲不大于BC-A脉冲对应的脉冲电流则记为0；若B-AC脉冲大于AC-B脉冲对应的脉冲电流则记为1，若B-AC脉冲不大于AC-B脉冲对应的脉冲电流则记为0。若C-AB脉冲大于AB-C脉冲对应的脉冲电流则记为1，若C-AB脉冲不大于AB-C脉冲对应的脉冲电流则记为0。将每组比较结果进行组合，上述三组脉冲电流比较后得到一个二进制表示的三相比较结果。
在一些实施例的无刷直流电机转子定位方法中，步骤S25包括：二相比较结果使用二进制表示，若A-B脉冲大于B-A脉冲对应的脉冲电流则记为1，若A-B脉冲不大于B-A脉冲对应的脉冲电流则记为0。若B-C脉冲大于C-B脉冲对应的脉冲电流则记为1，若B-C脉冲不大于C-B脉冲对应的脉冲电流则记为0。若C-A脉冲大于A-C脉冲对应的脉冲电流则记为1，若C-A脉冲不大于A-C脉冲对应的脉冲电流则记为0。将每组比较结果进行组合，上述三组脉冲电流比较后得到一个二进制表示的二相比较结果。
在一些实施例的无刷直流电机转子定位方法中，第三位置区间为30°。
在一些实施例的无刷直流电机转子定位方法中，在步骤S25之后还包括：
S26、根据第三位置区间和电机运行方向输入预设启动电流，预设启动电流用于启动电机。
在一些实施例的无刷直流电机转子定位方法中，步骤S26包括：
S261、以第一位置区间所属中间线为基准，选择沿电机运行方向转动90°后所对应的二相启动电流。
S262、以第一位置区间所属中间线为基准，若第三位置区间靠近所对应的二相启动电流，则执行步骤S263；若第三位置区间远离所对应的二相启动电流，则执行步骤S264。
S263、二相启动电流导通第一预设时间后按照预设换相顺序进行换相，换相指二相启动电流之间的切换。
S264、二相启动电流导通并测量非供电相的相电压，根据二相启动电流及电机运行方向判断非供电相相电压变化趋势，若相电压变化趋势为减小，则在相电压小于母线电压的一半时开始计时；若相电压变化趋势为增大，则在相电压大于母线电压的一半时开始计时。计时达到第二预设时间后按照预设换相顺序进行换相，第二预设时间大于第一预设时间。
S265、换相后持续供电并测量非供电相的相电压，根据二相启动电流及电机运行方向判断非供电相的相电压变化趋势，若相电压变化趋势为减小，则在相电压小于母线电压的一半时记录计时结果T1并重新开始计时；若相电压变化趋势为增大，则在相电压大于母线电压的一半时，则记录计时结果T1并重新开始计时。
S266、持续供电并延时T2，延时T2由计时结果T1得到。
S267、延时结束后按照预设换相顺序换相并测量非导通相的相电压。
S268、重复执行步骤S265至步骤S267。
在一些实施例的无刷直流电机转子定位方法中，在步骤S268后还包括：
S27、每次换相时记录换相次数，若换相次数小于预设换相次数，则二相启动电流的占空比按照第一预设频率增加；若换相次数不小于预设换相次数，则切换为同步运行电流。
在一些实施例的无刷直流电机转子定位方法中，在切换为同步运行电流后，同步运行电流的占空比按照第二预设频率增加。
在一些实施例的无刷直流电机转子定位方法中，第一预设频率小于第二预设频率。
在一优选实施例中，本实施例的无刷直流电机包括存储器和处理器，存储器用于存储计算机程序；处理器用于执行存储器中存储的计算机程序以实现如上述实施例的无刷直流电机转子定位方法。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。
以上实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据此实施，并不能限制本发明的保护范围。凡跟本发明权利要求范围所做的均等变化与修饰，均应属于本发明权利要求的涵盖范围。

Claims (20)

1.一种无刷直流电机转子定位方法，其特征在于，所述无刷直流电机包括A相、B相和C相，所述A相、所述B相和所述C相之间相互间隔120°；所述方法包括下述步骤：
S11、依次向电机输入以下三相电压脉冲：A-BC脉冲、BC-A脉冲、B-AC脉冲、AC-B脉冲、C-AB脉冲、AB-C脉冲，采集每个所述三相电压脉冲对应的脉冲电流；其中所述A-BC脉冲表示电流从A相流入B相和C相，所述BC-A脉冲表示电流从B相和C相流入A相，所述B-AC脉冲表示电流从B相流入A相和C相，所述AC-B脉冲表示电流从A相和C相流入B相，所述C-AB脉冲表示电流从C相流入A相和B相，所述AB-C脉冲表示电流从A相和B相流入C相；
S12、根据所有所述三相电压脉冲对应的脉冲电流确定转子的第一位置区间；
S13、依次向电机输入以下二相电压脉冲：A-B脉冲、B-A脉冲、B-C脉冲、C-B脉冲、C-A脉冲、A-C脉冲，采集每个所述二相电压脉冲对应的脉冲电流；其中所述A-B脉冲表示电流从A相流入B相，所述B-A脉冲表示电流从B相流入A相，所述B-C脉冲表示电流从B相流入C相，所述C-B脉冲表示电流从C相流入B相，所述C-A脉冲表示电流从C相流入A相，所述A-C脉冲表示电流从A相流入C相；
S14、根据所有所述二相电压脉冲对应的脉冲电流确定转子的第二位置区间；
S15、根据所述第一位置区间和所述第二位置区间确定所述转子所在的第三位置区间；
S16、根据所述第三位置区间和电机运行方向输入预设启动电流，所述预设启动电流用于启动电机；所述步骤S16包括：
S161、以所述第一位置区间所属中间线为基准，选择沿所述电机运行方向转动90°后所对应的二相启动电流；
S162、以所述第一位置区间所属中间线为基准，若所述第三位置区间靠近所对应的二相启动电流，则执行步骤S163；若所述第三位置区间远离所对应的二相启动电流，则执行步骤S164；
S163、所述二相启动电流导通第一预设时间后按照预设换相顺序进行换相，换相指二相启动电流之间的切换；
S164、所述二相启动电流导通并测量非供电相的相电压，根据所述二相启动电流及电机运行方向判断非供电相的相电压变化趋势，若所述相电压变化趋势为减小，则在所述相电压小于母线电压的一半时开始计时；若所述相电压变化趋势为增大，则在所述相电压大于母线电压的一半时开始计时；计时达到第二预设时间后按照预设换相顺序进行换相，所述第二预设时间大于所述第一预设时间；
S165、换相后持续供电并测量非供电相的相电压；
S166、根据所述二相启动电流及电机运行方向判断非供电相的相电压变化趋势，若所述相电压变化趋势为减小，则在所述相电压小于母线电压的一半时记录计时结果T1并重新开始计时；若所述相电压变化趋势为增大，则在所述相电压大于母线电压的一半时记录计时结果T1并重新开始计时；
S167、持续供电并延时T2，所述延时T2由所述计时结果T1得到；
S168、延时结束后按照预设换相顺序换相并测量非导通相的相电压；
S169、重复执行所述步骤S165至步骤S168。
2.根据权利要求1所述的无刷直流电机转子定位方法，其特征在于，所述步骤S12包括：根据所述A-BC脉冲和所述BC-A脉冲对应的脉冲电流确定第一三相区间，根据所述B-AC脉冲和所述AC-B脉冲对应的脉冲电流确定第二三相区间，根据所述C-AB脉冲和所述AB-C脉冲对应的脉冲电流确定第三三相区间，根据所述第一三相区间、所述第二三相区间和所述第三三相区间确定所述第一位置区间。
3.根据权利要求2所述的无刷直流电机转子定位方法，其特征在于，所述根据所述第一三相区间、所述第二三相区间和所述第三三相区间确定所述第一位置区间包括：所述第一三相区间、所述第二三相区间和所述第三三相区间的重叠部分为所述第一位置区间。
4.根据权利要求2所述的无刷直流电机转子定位方法，其特征在于，所述第一三相区间为180°区间，所述第二三相区间为180°区间，所述第三三相区间为180°区间，所述第一位置区间为60°区间。
5.根据权利要求1所述的无刷直流电机转子定位方法，其特征在于，所述步骤S14包括：根据所述A-B脉冲和所述B-A脉冲对应的脉冲电流确定第一二相位置区间，根据所述B-C脉冲和所述C-B脉冲对应的脉冲电流确定第二二相位置区间，根据所述C-A脉冲和所述A-C脉冲对应的脉冲电流确定第三二相位置区间，根据所述第一二相位置区间、所述第二二相位置区间和所述第三二相位置区间确定所述第二位置区间。
6.根据权利要求5所述的无刷直流电机转子定位方法，其特征在于，所述根据所述第一二相位置区间、所述第二二相位置区间和所述第三二相位置区间确定所述第二位置区间包括：所述第一二相位置区间、所述第二二相位置区间和所述第三二相位置区间的重叠部分为所述第二位置区间。
7.根据权利要求5所述的无刷直流电机转子定位方法，其特征在于，所述第一二相位置区间为180°区间，所述第二二相位置区间为180°区间，所述第三二相位置区间为180°区间，所述第二位置区间为60°区间。
8.根据权利要求1所述的无刷直流电机转子定位方法，其特征在于，所述步骤S15包括：所述第一位置区间和所述第二位置区间的重叠部分为所述第三位置区间；所述第三位置区间为30°。
9.根据权利要求1所述的无刷直流电机转子定位方法，其特征在于，在所述步骤S169后还包括：
S17、每次换相时记录换相次数，若所述换相次数小于预设换相次数，则所述二相启动电流的占空比按照第一预设频率增加；若所述换相次数不小于所述预设换相次数，则切换为同步运行电流。
10.根据权利要求9所述的无刷直流电机转子定位方法，其特征在于，在切换为同步运行电流后，所述同步运行电流的占空比按照第二预设频率增加。
11.根据权利要求10所述的无刷直流电机转子定位方法，其特征在于，所述第一预设频率小于所述第二预设频率。
12.一种无刷直流电机转子定位方法，其特征在于，所述无刷直流电机包括A相、B相和C相，所述A相、所述B相和所述C相之间相互间隔120°；所述方法包括下述步骤：
S21、依次向电机输入以下三相电压脉冲：A-BC脉冲、BC-A脉冲、B-AC脉冲、AC-B脉冲、C-AB脉冲、AB-C脉冲，采集每个所述三相电压脉冲对应的脉冲电流；其中所述A-BC脉冲表示电流从A相流入B相和C相，所述BC-A脉冲表示电流从B相和C相流入A相，所述B-AC脉冲表示电流从B相流入A相和C相，所述AC-B脉冲表示电流从A相和C相流入B相，所述C-AB脉冲表示电流从C相流入A相和B相，所述AB-C脉冲表示电流从A相和B相流入C相；
S22、比较所有所述三相电压脉冲对应的脉冲电流得到三相比较结果；
S23、依次向电机输入以下二相电压脉冲：A-B脉冲、B-A脉冲、B-C脉冲、C-B脉冲、C-A脉冲、A-C脉冲，采集每个所述二相电压脉冲对应的脉冲电流；其中所述A-B脉冲表示电流从A相流入B相，所述B-A脉冲表示电流从B相流入A相，所述B-C脉冲表示电流从B相流入C相，所述C-B脉冲表示电流从C相流入B相，所述C-A脉冲表示电流从C相流入A相，所述A-C脉冲表示电流从A相流入C相；
S24、比较所有所述二相电压脉冲对应的脉冲电流得到二相比较结果；
S25、根据所述三相比较结果和所述二相比较结果查找预设结果表得到所述转子所在的第三位置区间，其中所述预设结果表包括三相比较结果和二相比较结果与位置区间的对应关系；
S26、根据所述第三位置区间和电机运行方向输入预设启动电流，所述预设启动电流用于启动电机；所述步骤S26包括：
S261、以第一位置区间所属中间线为基准，选择沿所述电机运行方向转动90°后所对应的二相启动电流；
S262、以所述第一位置区间所属中间线为基准，若所述第三位置区间靠近所对应的二相启动电流，则执行步骤S263；若所述第三位置区间远离所对应的二相启动电流，则执行步骤S264；
S263、所述二相启动电流导通第一预设时间后按照预设换相顺序进行换相，换相指二相启动电流之间的切换；
S264、所述二相启动电流导通并测量非供电相的相电压，根据所述二相启动电流及电机运行方向判断非供电相相电压变化趋势，若所述相电压变化趋势为减小，则在所述相电压小于母线电压的一半时开始计时；若所述相电压变化趋势为增大，则在所述相电压大于母线电压的一半时开始计时；计时达到第二预设时间后按照预设换相顺序进行换相，所述第二预设时间大于所述第一预设时间；
S265、换相后持续供电并测量非供电相的相电压，根据所述二相启动电流及电机运行方向判断非供电相的相电压变化趋势，若所述相电压变化趋势为减小，则在所述相电压小于母线电压的一半时记录计时结果T1并重新开始计时；若所述相电压变化趋势为增大，则在所述相电压大于母线电压的一半时，则记录计时结果T1并重新开始计时；
S266、持续供电并延时T2，所述延时T2由所述计时结果T1得到；
S267、延时结束后按照预设换相顺序换相并测量非导通相的相电压；
S268、重复执行所述步骤S265至步骤S267。
13.根据权利要求12所述的无刷直流电机转子定位方法，其特征在于，所述步骤S22包括：比较所述A-BC脉冲和所述BC-A脉冲对应的脉冲电流得到第一三相比较结果，比较所述B-AC脉冲和所述AC-B脉冲对应的脉冲电流得到第二三相比较结果，比较所述C-AB脉冲和所述AB-C脉冲对应的脉冲电流得到第三三相比较结果，由所述第一三相比较结果、所述第二三相比较结果和所述第三三相比较结果组成三相比较结果。
14.根据权利要求12所述的无刷直流电机转子定位方法，其特征在于，所述步骤S24包括：比较所述A-B脉冲和所述B-A脉冲对应的脉冲电流得到第一二相比较结果，比较所述B-C脉冲和所述C-B脉冲对应的脉冲电流得到第二二相比较结果，比较所述C-A脉冲和所述A-C脉冲对应的脉冲电流得到第三二相比较结果，由所述第一二相比较结果、所述第二二相比较结果和所述第三二相比较结果组成二相比较结果。
15.根据权利要求12所述的无刷直流电机转子定位方法，其特征在于，所述步骤S25包括：所述三相比较结果使用二进制表示，所述二相比较结果使用二进制表示。
16.根据权利要求12所述的无刷直流电机转子定位方法，其特征在于，所述第三位置区间为30°。
17.根据权利要求12所述的无刷直流电机转子定位方法，其特征在于，在所述步骤S268后还包括：
S27、每次换相时记录换相次数，若所述换相次数小于预设换相次数，则所述二相启动电流的占空比按照第一预设频率增加；若所述换相次数不小于所述预设换相次数，则切换为同步运行电流。
18.根据权利要求17所述的无刷直流电机转子定位方法，其特征在于，在切换为同步运行电流后，所述同步运行电流的占空比按照第二预设频率增加。
19.根据权利要求18所述的无刷直流电机转子定位方法，其特征在于，所述第一预设频率小于所述第二预设频率。
20.一种无刷直流电机，其特征在于，包括存储器和处理器，所述存储器用于存储计算机程序；所述处理器用于执行所述存储器中存储的计算机程序以实现如权利要求1至19任一项所述的无刷直流电机转子定位方法。
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