CN114204856B - 一种确定无刷电机中转子位置的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种确定无刷电机中转子位置的方法和装置，属于电机领域。包括：在无刷电机中三相绕组中任意两相绕组通电的情况下，检测三相绕组中除两相绕组外的悬空绕组上产生的感应电流信号，感应电流信号包括流经悬空绕组的有效电流信号和干扰信号。采用预设算法处理感应电流信号，预设算法用于滤除干扰信号得到目标电流信号。对目标电流信号的波形进行放大处理，得到放大后的所述目标电流信号，放大后的目标电流信号用于确定无刷电机的转子的位置。应用该方法的无刷电机，不需要使用霍尔元件来检测转子的位置，只通过检测转子中悬空绕组的电流就可以实现转子位置的确定，可以使无刷电机向小型化和低成本化发展。

Description

一种确定无刷电机中转子位置的方法和装置

技术领域

本申请涉及电机领域，特别涉及一种确定无刷电机中转子位置的方法和装置。

背景技术

随着现代电机技术的发展，传统有刷电机由于体积大、发热严重、寿命短等问题，已经不能更好的满足工业技术发展的要求，无刷直流电机由此诞生。

无刷直流电机不需要电刷来检测转子位置，目前无刷直流电机检测转子位置的方式是应用霍尔元件，如霍尔传感器。

由于必须安装霍尔元件来检测转子的位置，所以会阻碍电机的小型化和低成本化，并且因为霍尔元件的安装状况也会导致在检测精度上产生偏差，使无刷直流电机无法做到普及。所以，亟需一种不使用霍尔元件等传感器而能检测出转子位置的方法。

发明内容

本申请提供了一种确定无刷电机中转子位置的方法和装置，通过滤除悬空绕组上产生的感应电流信号中的干扰信号，以得到用于确定转子位置的目标电流信号，从而提高确定转子的位置准确度。

所述技术方案如下：

第一方面，提供了一种确定无刷电机中转子位置的方法，所述方法包括：

在所述无刷电机中三相绕组中任意两相绕组通电的情况下，检测所述三相绕组中除所述两相绕组外的悬空绕组上产生的感应电流信号，所述感应电流信号包括流经所述悬空绕组的有效电流信号以及干扰信号，所述干扰信号包括幅值大于或等于第一幅值的信号，以及与所述有效电流信号的幅值之间误差小于第一误差的信号，或者所述干扰信号包括与所述有效电流信号的幅值之间误差小于第一误差的信号；

采用预设处理方式处理所述感应电流信号得到目标电流信号，所述目标电流信号不包括干扰信号，所述预设处理方式包括预设算法，所述预设算法用于滤除与所述有效电流信号的幅值之间误差小于第一误差的信号；

对所述目标电流信号的波形进行放大处理，得到放大后的所述目标电流信号，放大后的所述目标电流信号用于确定所述无刷电机的转子的位置。

本申请中的确定无刷电机中转子位置的方法，通过检测无刷电机的三相绕组中的悬空绕组产生的感应电流信号，对感应电流信号进行滤波处理，得到滤波电流信号，滤波电流信号中滤除了幅值大于第一幅值的干扰信号。再对滤波电流信号通过预设算法进行处理，得到目标电流信号，预设算法可以将滤波电流信号中与有效电流信号幅值相近的干扰信号。将目标电流信号进行放大处理得到放大后的目标电流信号，放大后的目标电流信号更容易被检测，其特征信息更明显。因此应用该方法的无刷电机，不需要使用霍尔元件来检测转子的位置，只通过检测转子中悬空绕组的电流就可以实现转子位置的确定。

在本申请中一种可能的实现方式中，预设处理方式还包括滤波处理，所述预设算法为小波消噪算法，采用预设处理方式处理所述感应电流信号得到目标电流信号，包括：对所述感应电流信号进行所述滤波处理得到滤波电流信号；采用所述小波消噪算法处理所述滤波电流信号，得到所述目标电流信号。

本申请中的一种可能的实现方式中，通过预设处理方式，可以滤除与有效电流信号幅值不同的干扰信号，得到的目标电流信号与标准电流信号相近。

在本申请中一种可能的实现方式中，放大后的所述目标电流信号的波形与标准电流波形之间的误差小于预设误差，采用所述小波消噪算法处理所述滤波电流信号，得到所述目标电流信号，包括：比较所述滤波电流信号的波形与所述标准电流波形；根据比较结果以及所述小波消噪算法，确定是否保留所述滤波电流信号；在保留所述滤波电流信号的情况下，将所述滤波电流信号进行滞环调节，得到所述目标电流信号。

本申请中的一种可能的实现方式中，通过小波消噪算法可以滤除幅值与滤波电流信号幅值相近的干扰信号。

在本申请中一种可能的实现方式中，所述方法还包括：向主控制器发送放大后的所述目标电流信号，所述主控制器用于控制所述无刷电机的工作状态，所述主控制器用于根据放大后的所述目标电流信号，确定所述转子的位置。

本申请中的一种可能的实现方式中，主控制器可以接在本申请中一种可能的实现方式中，所述两相绕组通电时，所述两相绕组之间形成夹角为120°的磁场。

第二方面，提供了一种确定无刷电机中转子位置的装置，所述装置包括：

在所述无刷电机中三相绕组中任意两相绕组通电的情况下，检测电路，用于检测所述三相绕组中除所述两相绕组外的悬空绕组上产生的感应电流信号，所述感应电流信号包括流经所述悬空绕组的有效电流信号；

处理电路，用于采用预设处理方式处理所述感应电流信号得到目标电流信号，所述目标电流信号不包括干扰信号，所述干扰信号包括幅值大于或等于第一幅值的干扰信号，以及与所述有效电流信号的幅值之间误差小于第一误差的干扰信号，所述预设处理方式包括预设算法，所述预设算法用于滤除与所述有效电流信号的幅值之间误差小于第一误差的干扰信号；

放大电路，用于对所述目标电流信号的波形进行放大处理，得到放大后的所述目标电流信号，放大后的所述目标电流信号用于确定所述无刷电机的转子的位置，放大后的所述目标电流信号的波形与标准电流波形之间的误差小于预设误差。

本申请中的确定无刷电机中转子位置的装置，第一设备通过检测无刷电机的三相绕组中的悬空绕组产生的感应电流信号，对感应电流信号进行滤波处理，得到滤波电流信号，滤波电流信号中滤除了幅值大于第一幅值的干扰信号。第一设备再对滤波电流信号通过预设算法进行处理，得到目标电流信号，预设算法可以将滤波电流信号中与有效电流信号幅值相近的干扰信号。第一设备将目标电流信号进行放大处理得到放大后的目标电流信号，放大后的目标电流信号更容易被检测，其特征信息更明显。该装置不需要使用霍尔元件来检测转子的位置，只通过检测转子中悬空绕组的电流就可以实现转子位置的确定。

在本申请中一种可能的实现方式中，放大后的所述目标电流信号的波形与标准电流波形之间的误差小于预设误差，所述预设处理方式还包括滤波处理，所述预设算法为小波消噪算法，所述处理电路，包括：滤波电路以及与所述滤波电路相连的主控电路，其中，所述滤波电路，用于对所述感应电流信号进行滤波处理得到滤波电流信号；所述主控电路，用于采用所述小波消噪算法处理所述滤波电流信号，得到所述目标电流信号。

在本申请中一种可能的实现方式中，所述主控电路，具体用于：比较所述滤波电流信号的波形与标准电流波形；根据比较结果以及所述小波消噪算法，确定是否保留所述滤波电流信号；在保留所述滤波电流信号的情况下，将所述滤波电流信号进行滞环调节，得到所述目标电流信号，所述目标电流信号的波形与所述标准电流波形之间的误差小于预设误差。

在本申请中一种可能的实现方式中，其特征在于，所述无刷电机中的两相绕组通电时，所述两相绕组之间形成夹角为120°的磁场。

在本申请中一种可能的实现方式中，所述放大电路，还用于向与所述放大电路连接的主控制器发送放大后的所述目标电流信号，所述主控制器用于控制所述无刷电机的工作状态，所述主控制器用于根据放大后的所述目标电流信号，确定所述转子的位置。

在本申请中一种可能的实现方式中，所述主控电路还用于：在确定所述无刷电机中三相绕组中任意两相绕组通电的情况下，控制所述检测电路检测所述悬空绕组上产生的感应电流信号。

在本申请中一种可能的实现方式中，所述三相绕组中每个绕组通过一个开关器件与所述检测电路相连，所述主控电路具体用于，在确定所述任意两相绕组通电的情况下，控制与所述悬空绕组与所述检测电路所连接的所述开关器件导通，控制所述任意两相绕组与所述检测电路所连接的所述开关器件断开。

第三方面，本申请实施例提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质中存储有计算机程序或指令，当计算机程序或指令在计算机上运行时，使得计算机执行如第一方面至第一方面的任意一种可能的实现方式中描述的确定无刷电机中转子位置的方法。该计算机可以为第一电子设备。

第四方面，本申请实施例提供一种确定无刷电机中转子位置的装置，当指令在计算机上运行时，使得计算机执行第一方面或第一方面的各种可能的实现方式中描述的一种确定无刷电机中转子位置的方法。

第五方面，本申请实施例提供一种芯片系统，该芯片系统包括处理器，处理器用于读取并执行存储器中存储的计算机程序，以执行第一方面及其任意可能的实现方式中的方法。可选地，芯片系统可以为单个芯片，或者多个芯片组成的芯片模组。可选地，芯片系统还包括存储器，存储器与处理器通过电路或电线与存储器连接。进一步可选地，芯片系统还包括通信接口。通信接口用于与芯片之外的其它模块进行通信。

可以理解的是，上述各方面有益效果可以参见上述第一方面中的相关描述，在此不再赘述。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请实施例提供的一种确定无刷电机中转子位置的方法的流程图；

图2是本申请实施例提供的一种确定无刷电机中转子位置的方法的三相绕组结构图；

图3是本申请实施例提供的一种小波消噪算法的流程图；

图4是本申请实施例提供的一种确定无刷电机中转子位置的装置中的电流信号检测电路结构图；

图5是本申请实施例提供的一种确定无刷电机中转子位置的装置结构图。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请实施方式作进一步地详细描述。

应当理解的是，本申请提及的“多个”是指两个或两个以上。在本申请的描述中，除非另有说明，“/”表示或的意思，比如，A/B可以表示A或B；本文中的“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，比如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，为了便于清楚描述本申请的技术方案，采用了“第一”、“第二”等字样对功能和作用基本相同的相同项或相似项进行区分。本领域技术人员可以理解“第一”、“第二”等字样并不对数量和执行次序进行限定，并且“第一”、“第二”等字样也并不限定一定不同。

在对本申请实施例进行详细地解释说明之前，先对本申请实施例的应用场景予以说明。

随着现代电机技术的发展，传统电机已经不能很好的满足工业技术发展的要求，体积较大、发热严重、转速要求较难实现等问题在一定程度上阻碍了技术的发展，无刷电机(比如，无刷直流电机)由此诞生。因为无刷直流电机无需使用电刷，只需要运用霍尔元件便可以探测转子位置，结合传统电机基本原理便可得到更加成熟的电机技术。但由于霍尔元件的存在，却大大提高了直流无刷电机的成本，使无刷直流电机这种优秀的电机无法做到普及。

为此，本申请实施例提供了确定无刷电机中转子位置的方法。由于无刷电机中悬空相产生的有效电流信号的幅值过小，干扰相对很大，与有效电流信号纠缠在一起，所采集到的感应电流信号中不仅包括有效电流信号，还包括一些干扰和噪声，如果直接利用感应电流信号确定转子位置，则会使得确定的转子位置与实际转子位置存在较大的误差。因此，本申请通过对悬空绕组中的微弱反电动势产生的电流进行检测来判断转子位置，由于该反电动势产生的电流幅值极其小，故在处理时采用预设算法，将感应电流信号中与有效电流幅值相近的干扰信号剔除，并经过处理得到与标准电流波形相近的目标电流信号的波形，因此后续根据该目标电流信号确定的转子的位置更加准确。

下面对本申请实施例提供的一种确定无刷电机中转子位置的方法进行详细地解释说明。

如图1所示，图1示出了一种确定无刷电机中转子位置的系统的结构示意图，该系统包括：

无刷电机和电流信号检测电路。其中，电流信号检测电路中的检测电路401连接无刷电机中的三相绕组，以检测无刷电机中悬空绕组上产生的感应电流。

如图1所示，无刷电机包括：三相逆变电路、定子和转子(图中未示出)，其中，定子为三相绕组(即图1中的绕组A、绕组B和绕组C)，转子为与三相绕组对应的永磁体。

在本申请的一个可能的实现方式中，为了控制无刷电机的工作状态，该系统还可以包括：主控制器501、与主控制器501连接的驱动器502、驱动器502与三相逆变电路相连。另外，该主控制器501以及驱动器502可以属于无刷电机，即无刷电机内部的器件，当然，主控制器501以及驱动器502也可以是无刷电机外部的器件。

比如，主控制器501可以通过驱动器502来控制无刷电机中三相绕组的工作状态，以控制转子的位置。

作为一种示例，如图1所示，三相逆变电路包括：三个并联的开关管支路(比如，第一开关管支路、第二开关管支路以及第三开关管支路)，其中，每个开关管支路连接三相绕组中的一个绕组。比如，第一开关管支路连接三相绕组中的绕组A、第二开关管支路连接三相绕组中的绕组B、第三开关管支路连接三相绕组中的绕组C。

如图1所示，第一开关管支路包括串联的第一开关管Q1和第二开关管Q2。第二开关管支路包括串联的第三开关管Q3和第四开关管Q4。第三开关管支路包括串联的第五开关管Q5和第六开关管Q6。

其中，第一开关管Q1的源极和第二开关管Q2的漏极接绕组A、第三开关管Q3的源极和第四开关管Q4的漏极接绕组B、第五开关管Q5的源极和第六开关管Q6的漏极接绕组C。第一开关管Q1、第三开关管Q3、第五开关管Q5的漏极接电源正极，第二开关管Q2、第四开关管Q4、第六开关管Q6的源极接电源负极。第一开关管Q1、第二开关管Q2、第三开关管Q3、第四开关管Q4、第五开关管Q5和第六开关管Q6的栅极与驱动器502连接。

本申请的一个可能的实现方式中，开关管可以是场效应晶体管(Field-EffectTransitor，FET)。例如，第一开关管Q1、第二开关管Q2、第三开关管Q3、第四开关管Q4、第五开关管Q5和第六开关管Q6均为效应晶体管具体连接方式参见上述图1的连接方式。

其中，主控制器501连接驱动器502。驱动器502连接三相逆变电路。三相逆变电路与三相绕组的三个绕组相连。

电流信号检测电路的输入端与三相绕组连接，输出端则连接主控制器501。主控制器501用于根据电流信号检测电路反馈的放大后的目标电流信号判断转子位置并向驱动器502发送指令。驱动器502用于接收主控制器501的指令，并向三相逆变电路发送驱动指令控制三相逆变电路中的开关管状态。三相逆变电路用于控制三相绕组中各个绕组的通电状态。

本申请中确定无刷电机中转子位置的方法是，通过检测转子悬空相中反电动势产生的感应电流信号，再将感应电流信号反馈给主控制器501实现对驱动电路502的控制，进一步对电机转子位置进行调整，由此来控制电机旋转角度，实现无霍尔传感器的无刷电机的正常运作。

电流信号检测电路用于检测三相绕组中产生的感应电流，并对感应电流进行处理。

无刷电机在工作时，三相绕组中有两相绕组为通电状态，通电绕组产生磁场，从而使转子，即永磁体转动。当三相绕组中存在两个通电绕组的时候，将为通电的绕组称为悬空绕组或悬空相。

在本申请实施例中，一种确定无刷电机中转子位置的方法的执行主体的具体结构，本申请实施例并未特别限定，只要可以通过使用记录有本申请实施例的一种确定无刷电机中转子位置的方法，以根据本申请实施例的一种确定无刷电机中转子位置的方法进行即可。例如，本申请实施例提供的一种确定无刷电机中转子位置的方法的执行主体可以是第一设备，或者是应用于第一设备中的芯片或者电路，本申请对此不进行限定。下述实施例以一种确定无刷电机中转子位置的方法的执行主体为第一设备为例进行描述。作为一种示例，该第一设备可以是电流信号检测电路，也可以是处理器。

如图2，图2是本申请实施例提供的一种确定无刷电机中转子位置的方法流程图，参见图2，该方法包括以下步骤：

步骤101、在无刷电机中三相绕组中任意两相绕组通电的情况下，第一设备检测三相绕组中除两相绕组外的悬空绕组上产生的感应电流信号，感应电流信号包括流经悬空绕组的有效电流信号。

其中，感应电流信号，包括有效电流信号和干扰信号。比如，干扰信号包括幅值大于或等于第一幅值的干扰信号，以及与所述有效电流信号幅值相近的干扰信号。或者干扰信号包括与所述有效电流信号幅值相近的干扰信号。比如干扰信号的幅值和有效电流信号幅值之间的误差小于预设值，则可以认为干扰信号的幅值和有效电流信号幅值相近。

值得说明的是，电流检测电路所检测到的感应电流信号中除了包括有效电流信号外，还包括一些干扰信号。

如图3所示，比如，为三相绕组中的绕组A和绕组B通电，那么绕组C即可以看作是悬空绕组，那么这时电流信号检测电路便可以检测绕组A和绕组B通电时，在绕组C上产生的感应电流信号。

实际使用过程中可以将电流信号检测电路与悬空绕组相连，以检测悬空绕组上产生的感应电流信号。

步骤102、第一设备采用预设处理方式处理感应电流信号得到目标电流信号，目标电流信号不包括干扰信号，干扰信号包括幅值大于或等于第一幅值的干扰信号，以及与有效电流信号的幅值之间误差小于第一误差的干扰信号，或者干扰信号包括与有效电流信号的幅值之间误差小于第一误差的干扰信号。预设处理方式包括预设算法，预设算法用于滤除与有效电流信号的幅值之间误差小于第一误差的干扰信号。

在本申请的一个可能的实现方式中，第一设备在检测到感应电流信号之后还可以先检测是否存在幅值大于或等于第一幅值的干扰信号，如果存在的话那么第一设备还可以滤除感应电流信号中幅值大于或等于第一幅值的干扰信号，如果不存在的话可以直接进行滤除与有效电流信号的幅值之间误差小于第一误差的干扰信号。

步骤103、第一设备对目标电流信号的波形进行放大处理，得到放大后的目标电流信号。放大后的目标电流信号用于确定无刷电机的转子的位置。

在一种可能的实施例中，放大后的目标电流信号的波形与标准电流波形之间的误差小于预设误差。

在实际过程中可以将目标电流信号放大N倍，N大于1。具体的，对目标电流信号放大的具体倍数可以以放大后的目标电流信号容易被检测为准。例如，以接近标准电流波形为标准的波形为准。

作为一种示例，以第一设备包括检测电路401、处理电路以及放大电路404为例，上述步骤101具体由检测电路401来执行。上述步骤102具体由处理电路来执行。上述步骤103具体由放大电路404来执行。

本申请实施例中的确定无刷电机中转子位置的方法，通过检测无刷电机的三相绕组中的悬空绕组产生的感应电流信号，对感应电流信号进行滤波处理，得到滤波电流信号，滤波电流信号中滤除了幅值大于第一幅值的干扰信号。再对滤波电流信号通过预设算法进行处理，得到目标电流信号，预设算法可以将滤波电流信号中与有效电流信号幅值相近的干扰信号。将目标电流信号进行放大处理得到放大后的目标电流信号，放大后的目标电流信号更容易被检测，其特征信息更明显。因此应用该方法的无刷电机，不需要使用霍尔元件来检测转子的位置，只通过检测转子中悬空绕组的电流就可以实现转子位置的确定。

在本申请的一个可能的实现方式中，预设处理方式还包括滤波处理。预设算法为小波消噪算法，步骤102可以通过以下方式实现：第一设备对感应电流信号进行滤波处理，得到滤波电流信号。采用小波消噪算法处理滤波电流信号，得到目标电流信号。

作为一种示例，感应电流信号中存在幅值大于或等于第一幅值的干扰信号，对感应电流信号进行滤波处理，可以理解为进行简单的，粗糙的滤波，用于滤除幅值较大的强干扰信号。

作为一种示例，第一设备首先检测到悬空绕组上的感应电流信号，通过第一设备中的滤波电路402对感应电流信号进行滤波处理，通过设定第一幅值，可以滤除幅值大于或等于第一幅值的干扰信号。在滤除掉幅值较大的干扰信号后，第一设备进行下一步信号处理(比如，小波消噪处理)。

作为一种实现，具体可以由第一设备中的处理电路来实现步骤102。例如，以处理电路：滤波电路402和主控电路403为例，第一设备中的滤波电路402对感应电流信号进行滤波处理，在滤除掉幅值较大的干扰信号后，第一设备中的主控电路403对滤波电流信号进行小波消噪处理，滤除与有效电流信号的幅值之间误差小于第一误差的信号。

举例说明，检测电路401检测到的悬空绕组上的感应电流信号，感应电流信号首先经过滤波处理得到滤波电流信号，滤波电流信号中不包括幅值大于或等于第一幅值的干扰信号。滤波电流信号再经过小波消噪算法的处理，得到目标电流信号，目标电流信号的波形符合预设要求中的标准电流波形。在本申请的一个可能的实现方式中，第一设备采用小波消噪算法处理滤波电流信号，得到目标电流信号，包括：第一设备比较滤波电流信号的波形与标准电流波形。第一设备根据比较结果以及小波消噪算法，确定是否保留滤波电流信号。在保留滤波电流信号的情况下，将滤波电流信号进行滞环调节，得到目标电流信号。

本申请的一个实施例中，参见图4，预设算法为小波消噪算法，该算法的具体流程包括：将第一电流信号通过特征提取301进行小波变换，第二电流信号会产生小波系数，小波系数含有第一电流信号中的有效信息。经过小波分解后，有效电流信号的小波系数较大，而噪声的小波系数较小，并且噪声的小波系数要小于有效电流信号的小波系数。具体地，判断有效电流的方法，通过选取一个的阈值，当小波系数大于阈值时，为有效电流信号，保留该信号；当小波系数小于阈值时，为噪声信号将噪声信号置为零。达到了去除噪声的目的。

滞环调节是给一个滞环比较器的指定宽度2h，当高于h时给一个A值，低于-h时给B值，避免输出值随输入值的微小波动频繁发生变化。

在本申请的一个实施例中，本申请实施例提供的方法还包括：第一设备根据比较结果以及小波消噪算法，确定不保留滤波电流信号的情况下，则第一设备重新执行步骤101，或者在步骤101中的悬空绕组为A绕组的情况下，第一设备与其他设备(比如主控制器501)交互，以通知主控制器501更新通电绕组，比如，将悬空绕组变为绕组B，以检测悬空绕组上的感应电流信号。

在本申请的一个实施例中，本申请实施例提供的方法还包括：第一设备向与第一设备连接的主控制器501发送放大后的目标电流信号。主控制器501用于控制无刷电机的工作状态，主控制器501用于根据放大后的目标电流信号，确定转子的位置。

在本申请的一个实施例中，第一设备将放大处理后的目标电流信号向主控制器501发送，目标电流信号包括悬空绕组上被放大后的有效电流信号的信息，由主控制器501通过放大后的目标电流信号判断转子的位置，并向驱动器502发送信号，驱动器502控制三相逆变电路中的开关管，来决定三相绕组的通电情况。

在本申请的一个实施例中，两相绕组通电时，形成夹角为120°的磁场。

在本申请的一个可能的实现方式中，无刷电机的定子为三相绕组，参见图2，绕组A、绕组B和绕组C采用星形接法组成三相绕组，每两个绕组之间形成120°的夹角。当无刷电机运行时，其中两个绕组通电，比如绕组A和绕组B通电，则形成了夹角120°的磁场。

图5是本申请实施例提供的一种确定无刷电机中转子位置的装置结构图。参见图5，该装置包括：检测电路401、滤波电路402、主控电路403、和放大电路404。

在无刷电机中三相绕组中任意两相绕组通电的情况下，检测电路401，用于检测三相绕组中除两相绕组外的悬空绕组上产生的感应电流信号。

处理电路，用于采用预设处理方式处理感应电流信号得到目标电流信号，目标电流信号不包括干扰信号，干扰信号包括幅值大于或等于第一幅值的干扰信号，以及与有效电流信号的幅值之间误差小于第一误差的干扰信号。预设处理方式包括预设算法，预设算法用于滤除与有效电流信号的幅值之间误差小于第一误差的干扰信号。

放大电路404，用于对目标电流信号的波形进行放大处理。得到放大后的目标电流信号，放大后的目标电流信号用于确定无刷电机的转子的位置，放大后的目标电流信号的波形与标准电流波形之间的误差小于预设误差。

在本申请的一个实施例中，确定无刷电机中转子位置的装置可以采用单片机405来实现，也即检测电路401、滤波电路402、主控电路403和放大电路404集成在单片机405中，用于完成感应电流信号的处理，单片机405型号可以是STM32F429IGTx。

本申请实施例提供的一种确定无刷电机中转子位置的装置还包括，预设处理方式还包括滤波处理。预设算法为小波消噪算法。处理电路包括：滤波电路402以及与滤波电路相连的主控电路403。其中，滤波电路402，用于对感应电流信号进行滤波处理得到滤波电流信号。主控电路403，用于采用小波消噪算法处理滤波电流信号，得到目标电流信号。

本申请的一种实施例中，感应电流信号首先通过滤波电路402，将幅值大于或等于第一幅值的干扰信号滤除，得到滤波电流信号。

本申请的一个实施例中，主控电路403，具体用于：根据比较结果以及小波消噪算法，确定是否保留滤波电流信号。在保留滤波电流信号的情况下，将滤波电流信号进行滞环调节，得到目标电流信号，目标电流信号的波形与标准电流波形之间的误差小于预设误差。

本申请的一个可能的实现方式中，主控电路403中的预设算法为小波消噪算法，滤波电流信号通过该算法进行处理，整个过程均在单片机405中完成。

本申请实施例提供的一种确定无刷电机中转子位置的装置，无刷电机中的两相绕组通电时，所述两相绕组之间形成夹角为120°的磁场。

在本申请的一个可能的实现方式中，无刷电机的定子为三相绕组，参见图2，具体实现方式参见上述实施例。

本申请的一个实施例中，参见图5，放大电路404还用于向与放大电路404连接的主控制器501发送放大后的目标电流信号，主控制器501用于控制无刷电机的工作状态。主控制器501用于根据放大后的目标电流信号，确定转子的位置。

在本申请的一个可能的实现方式中，单片机405中的放大电路404向主控制器501发送放大后的目标电流信号，由主控制器501处理该信号。主控制器501通过放大后的目标电流信号判断转子位置，并将转子位置信息向驱动器502发送。驱动器502接收到信号，控制三相绕组的通电状态。

本申请实施例提供的一种确定无刷电机中转子位置的装置中，主控电路403还用于：在确定无刷电机中三相绕组中任意两相绕组通电的情况下，控制检测电路401检测悬空绕组上产生的感应电流信号。

在本申请的一种实施例中，在三相绕组中的绕组A和绕组B通电的情况下，主控电路403用于控制检测电路401检测绕组C上产生的感应电流信号。

本申请实施例提供的一种确定无刷电机中转子位置的装置中，三相绕组中每个绕组通过一个开关器件与检测电路401相连，主控电路403具体用于，在确定无刷电机中三相绕组中任意两相绕组通电的情况下，控制与悬空绕组与检测电路401所连接的开关器件导通。

本申请的一种实施例中，三相绕组中绕组A和绕组B通电时，绕组C为悬空绕组，主控电路403用于控制绕组C与检测电路401所连接的开关器件导通。

本申请实施例提供的一种确定无刷电机中转子位置的系统，包括：无刷电机和电流信号检测电路，无刷电机的三相绕组中的悬空绕组与电流检测电路相连。电流信号检测电路用于执行上述实施例描述的确定无刷电机中转子位置的方法，或者电流信号检测电路采用如图4所示的确定无刷电机中转子位置的装置。

本申请实施例的一个可能的实现方式中，参加图5，系统还包括主控制器501和驱动器502，电流信号检测电路向主控制器501发送电流信号，主控制器501根据电流信号的信息，向驱动器502发送信息，驱动器502与三相逆变电路连接，驱动器502发送驱动信号控制三相逆变电路中开关管的闭合，从而控制三相绕组的通电情况。

需要说明的是：上述实施例提供的一种应用于无刷电机的确定转子位置的装置在实际运行时，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将装置的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。

上述实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请实施例的保护范围。

上述实施例提供的确定转子位置的装置与确定转子位置的方法实施例属于同一构思，上述实施例中单元、模块的具体工作过程及带来的技术效果，可参见方法实施例部分，此处不再赘述。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

本领域普通技术人员可以意识到，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、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。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申请的范围。

在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。

作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

以上所述实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分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申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种确定无刷电机中转子位置的方法，其特征在于，所述方法包括：

在所述无刷电机中三相绕组中任意两相绕组通电的情况下，检测所述三相绕组中除所述两相绕组外的悬空绕组上产生的感应电流信号，所述感应电流信号包括流经所述悬空绕组的有效电流信号以及干扰信号，所述干扰信号包括幅值大于或等于第一幅值的信号，以及与所述有效电流信号的幅值之间误差小于第一误差的信号，或者所述干扰信号包括与所述有效电流信号的幅值之间误差小于第一误差的信号；

根据所述感应电流信号得到滤波电流信号；

根据所述滤波电流信号的波形与标准电流波形的比较结果，确定是否保留滤波电流信号；

在保留所述滤波电流信号的情况下，将所述滤波电流信号进行滞环调节，得到目标电流信号，所述目标电流信号不包括干扰信号，且所述目标电流信号的波形与所述标准电流波形之间的误差小于预设误差；

对所述目标电流信号的波形进行放大处理，得到放大后的所述目标电流信号，放大后的所述目标电流信号用于确定所述无刷电机的转子的位置。

2.如权利要求1所述的确定无刷电机中转子位置的方法，其特征在于，放大后的所述目标电流信号的波形与标准电流波形之间的误差小于预设误差。

3.如权利要求1所述的确定无刷电机中转子位置的方法，其特征在于，所述方法还包括：

向主控制器发送放大后的所述目标电流信号，所述主控制器用于控制所述无刷电机的工作状态，所述主控制器用于根据放大后的所述目标电流信号，确定所述转子的位置。

4.如权利要求1～3任一项所述的确定无刷电机中转子位置的方法，其特征在于，所述两相绕组通电时，所述两相绕组之间形成夹角为120°的磁场。

5.一种确定无刷电机中转子位置的装置，其特征在于，所述装置包括：

在所述无刷电机中三相绕组中任意两相绕组通电的情况下，检测电路，用于检测所述三相绕组中除所述两相绕组外的悬空绕组上产生的感应电流信号，所述感应电流信号包括流经所述悬空绕组的有效电流信号；

滤波电路，用于根据所述感应电流信号得到滤波电流信号；

主控电路，用于根据所述滤波电流信号的波形与标准电流波形的比较结果，确定是否保留滤波电流信号；在保留所述滤波电流信号的情况下，将滤波电流信号进行滞环调节，得到目标电流信号，所述目标电流信号不包括干扰信号，且所述目标电流信号的波形与所述标准电流波形之间的误差小于预设误差；

放大电路，用于对所述目标电流信号的波形进行放大处理，得到放大后的所述目标电流信号，放大后的所述目标电流信号用于确定所述无刷电机的转子的位置。

6.如权利要求5所述的确定无刷电机中转子位置的装置，其特征在于，放大后的所述目标电流信号的波形与标准电流波形之间的误差小于预设误差。

7.如权利要求5或6所述的确定无刷电机中转子位置的装置，其特征在于，所述无刷电机中的两相绕组通电时，所述两相绕组之间形成夹角为120°的磁场。

8.如权利要求5或6所述的确定无刷电机中转子位置的装置，其特征在于，所述放大电路，还用于向与所述放大电路连接的主控制器发送放大后的所述目标电流信号，所述主控制器用于控制所述无刷电机的工作状态，所述主控制器用于根据放大后的所述目标电流信号，确定所述转子的位置。

9.如权利要求5或6所述的确定无刷电机中转子位置的装置，其特征在于，所述主控电路还用于：

在确定所述无刷电机中三相绕组中任意两相绕组通电的情况下，控制所述检测电路检测所述悬空绕组上产生的感应电流信号。

10.如权利要求9所述的确定无刷电机中转子位置的装置，其特征在于，所述三相绕组中每个绕组通过一个开关器件与所述检测电路相连，所述主控电路具体用于，在确定所述任意两相绕组通电的情况下，控制与所述悬空绕组与所述检测电路所连接的所述开关器件导通，控制所述任意两相绕组与所述检测电路所连接的所述开关器件断开。

11.一种确定无刷电机中转子位置的系统，其特征在于，包括：无刷电机和电流信号检测电路，所述无刷电机的三相绕组中的悬空绕组与所述电流信号检测电路相连；

所述电流信号检测电路用于执行权利要求1～4任一项所述的方法，或者所述电流信号检测电路采用如权利要求5～10任一项的装置。

12.一种处理设备，其特征在于，所述处理设备包括处理器以及存储在存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至4任一项所述的确定无刷电机中转子位置的方法。