CN114257140A - 无刷直流电机启动装置和启动方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了无刷直流电机启动装置和启动方法。该无刷直流电机的定子包括三相绕组且转子包括永磁体。该启动装置包括：控制装置，在所述无刷直流电机的启动阶段提供控制信号；以及驱动电路，与所述控制装置相连接以获得所述控制信号，根据所述控制信号产生驱动信号的脉冲串，使得所述三相绕组的多组两相绕组在相反方向的驱动信号下依次导通，其中，所述控制装置对所述多组两相绕组的电感电流达到参考电流的时间进行计时以获得多个计时值，以及根据所述多个计时值进行换相控制以启动所述转子的转动。该启动装置可以实现无刷直流电机的平稳启动，采用计时值获得电机转子的大致位置可以简化电路结构和节省启动时间。

Description

无刷直流电机启动装置和启动方法

技术领域

本申请属于直流电机技术领域，更具体地，涉及无刷直流电机启动装置和启动方法。

背景技术

无刷直流电机(Brushless Direct Current Motor,缩写为BLDCM)包括定子和转子。定子例如包括采用三相对称星形接法相连接的三相绕组，转子例如包括具有N极和S极的永磁体。根据转子的位置在定子的相应绕组中通以驱动电流以产生旋转磁场，使得转子跟随着旋转磁场而转动。

在无刷直流电机中，例如采用位置传感器检测转子的位置，或者根据反电动势检测转子的位置。无刷直流电机采用电子换向器替代机械换向器，不仅具有直流电机良好的调速性能等优点，而且具有交流电机结构简单、无换向火花、运行可靠和易于维护等优点，因此已经得到广泛的应用。

在根据反电动势检测转子的位置时，转子必须处于转动状态。在运行状态，转子切割磁力线，在绕组中产生反电动势，根据反电动势的检测信号可以获得转子的位置，从而可以省去位置传感器。然而，在启动阶段，转子处于静止状态，无法检测到反电动势，导致无法判断转子的位置。

在启动阶段可以采用延时换相，即每隔一定时间就进行换相，使得磁场先以一定的速度旋转起来，转子会跟着磁场进行旋转，直到检测到反电动势后再根据反电动势来获得转子位置进行换相。然而，该启动方法任意选择第一次导通的两相绕组，可能导致无刷直流电机的转子反向转动，在运行阶段后进行换相控制，无刷直流电机的转子正向转动。无刷直流电机从启动阶段到运行阶段的反转导致启动不平稳。

发明内容

鉴于上述问题，本申请的目的在于提供无刷直流电机启动装置和启动方法，其中，在启动阶段采用计时判断电感值的相对大小以获得转子位置，从而可以简化电路结构，以及实现平稳启动和节省启动时间。

根据本申请的一方面，提供一种无刷直流电机启动装置，所述无刷直流电机的定子包括三相绕组且转子包括永磁体，所述启动装置包括：控制装置，在所述无刷直流电机的启动阶段提供控制信号；以及驱动电路，与所述控制装置相连接以获得所述控制信号，根据所述控制信号产生驱动信号的脉冲串，使得所述三相绕组的多组两相绕组在相反方向的驱动信号下依次导通，其中，所述控制装置对所述多组两相绕组的电感电流达到参考电流的时间进行计时以获得多个计时值，以及根据所述多个计时值进行换相控制以启动所述转子的转动。

优选地，所述控制装置包括：第一定时器，用于在所述驱动电路提供所述驱动信号的同时启动计时；第二定时器，与所述第一定时器相连接，在所述第一定时器启动计时的同时启动计时，以及在所述电感电流达到所述参考电流时停止计时；比较模块，与所述驱动电路相连接以获得所述电感电流的检测信号，以及将所述电感电流的检测信号与所述参考电流的参考电压进行比较以产生触发信号，使得所述第二计时器停止计时；以及处理模块，与所述第一定时器和所述第二定时器相连接，根据所述多个计时值对所述多组两相绕组进行排序以获得电感值序列，以及根据所述电感值序列获得所述无刷直流电机的启动相序列。

优选地，所述控制装置还包括模数转换器，用于将所述电感电流的检测信号转换成所述电感电流的数字值，所述比较模块将所述电感电流的数字值与所述参考电流的数字值进行比较以产生所述第二定时器停止计时的触发信号。

优选地，所述控制装置为微控制单元。

优选地，还包括：电流放大模块，用于对所述电感电流的检测信号进行放大后提供给所述控制装置。

优选地，所述无刷直流电机的定子和转子的中心大致重合，所述三相绕组采用三相对称星形接法相连接。

优选地，所述电感值序列用于表征所述多组两相绕组在相反方向的驱动信号下的电感值的相对值顺序。

优选地，所述处理模块将所述电感值序列转换为数值序列，所述数值序列的数据位表示电感值的相对值顺序，所述数值序列的位数据表示电机定子的相标志。

优选地，所述电感值序列用于表征所述永磁体的N极位于以所述三相绕组的单相绕组为轴线的正负30°范围内。

优选地，所述驱动电路为包括多个场效应晶体管的三相六臂全桥驱动电路，所述控制装置产生的控制信号用于控制所述多个场效应晶体管的导通状态以产生所述驱动信号的脉冲串。

根据本申请的另一方面，提供一种无刷直流电机启动方法，所述无刷直流电机的定子包括三相绕组且转子包括永磁体，所述启动方法包括：采用驱动信号的脉冲串依次导通所述三相绕组的多组两相绕组；在所述多组两相绕组的导通期间分别采集相应组两相绕组的电感电流；对所述多组两相绕组的电感电流达到参考电流的时间进行计时，以获得多个计时值；以及根据所述多个计时值进行换相控制以启动所述转子的转动。

优选地，换相控制的步骤包括：根据所述多个计时值对所述多组两相绕组进行排序以获得电感值序列；以及根据所述电感值序列获得所述无刷直流电机的启动相序列。

优选地，对所述多组两相绕组的电感电流达到参考电流的时间进行计时的步骤包括：在提供所述驱动信号的同时启动计时；将所述电感电流的检测信号与所述参考电流的参考电压进行比较以产生触发信号；以及根据所述触发信号停止计时。

优选地，将所述电感电流的检测信号与所述参考电流的参考电压进行比较的步骤包括：将所述电感电流的检测信号转换成所述电感电流的数字值；以及将所述电感电流的数字值与所述参考电流的数字值进行比较以产生所述触发信号。

优选地，所述电感值序列用于表征所述多组两相绕组在相反方向的驱动信号下的电感值的相对值顺序。

优选地，还包括：将所述电感值序列转换为数值序列，所述数值序列的数据位表示电感值的相对值顺序，所述数值序列的位数据表示电机定子的相标志。

优选地，所述电感值序列用于表征所述永磁体的N极位于以所述三相绕组的单相绕组为轴线的正负30°范围内。

优选地，根据所述无刷直流电机的标称功率设置所述驱动信号的脉冲串持续固定时间，从而在启动阶段维持定子的静止状态。

根据本申请实施例的启动装置，在启动阶段对所述多组两相绕组的电感电流达到参考电流的时间进行计时以获得多个计时值，以及根据所述多个计时值进行换相控制以启动所述转子的转动。与检测电感电流峰值的现有启动装置相比，根据本申请实施的启动装置仅需要检测电感电流到达参考电流的时间段，该启动装置无需检测多组两相绕组的电感电流峰值，也无需将多组两相绕组的电感电流峰值进行比较，从而可以省去检测和存储电感电流峰值的电路模块，因此可以简化启动装置的电路结构以及降低电路成本。

在优选的实施例中，该启动装置根据所述多个计时值对所述多组两相绕组进行排序以获得电感值序列，以及根据所述电感值序列获得所述无刷直流电机的启动相序列。在启动无刷直流电机时，可以在启动所述转子的转动时，根据转子的位置正确选择多组两相绕组的启动相序列，使得转子按照期望的转动方向开始转动，因而该启动装置可以实现无刷直流电机的平稳启动。

附图说明

通过以下参照附图对本申请实施例的描述，本申请的上述以及其他目的、特征和优点将更为清楚。

图1和2示出无刷直流电机采用单相绕组和三相绕组检测转子位置的示意图。

图3示出根据根据本申请实施例的无刷直流电机驱动电路的示意性电路图。

图4示出根据根据本申请实施例的无刷直流电机驱动电路的等效电路图。

图5示出根据本申请实施例的无刷直流电机启动装置的示意性框图。

图6示出图5所示启动装置中的电流放大模块的示意性电路图。

图7示出根据本申请实施例的无刷直流电机启动方法的流程图。

图8示出图5所示启动装置的驱动信号和电感电流检测信号的波形图。

具体实施方式

以下将参照附图更详细地描述本申请。在各个附图中，相同的元件采用类似的附图标记来表示。为了清楚起见，附图中的各个部分没有按比例绘制。此外，可能未示出某些公知的部分。为了简明起见，可以在一幅图中描述经过数个步骤后获得的半导体结构。

本申请的无刷直流电机可以各种形式呈现，以下将描述其中一些示例。

图1和2示出无刷直流电机采用单相绕组和三相绕组检测转子位置的示意图。

无刷直流电机101包括定子11和转子12。定子11例如包括绕组A、B、C，转子12例如包括具有N极和S极的永磁体。在无刷直流电机101中，定子11的中心与转子12的中心基本重合。在采用三相对称星形接法的无刷直流电机101中，定子11的绕组A、B、C各自的一端作为外部接线端，各自的另一端彼此互连以形成内部公共端。

在无刷直流电机101的启动状态，转子12的位置是随机的，转子12相对于定子11的绕组A、B、C的磁极取向相应不同。如果转子12的磁极取向与定子11的绕组A产生的磁场方向一致，则绕组A的电感值达到最大值。如果转子12的磁极取向与定子11的绕组A产生的磁场方向相反，则绕组A的电感值达到最小值。在转子12的N极位于以定子11绕组A为轴线的正负90°范围的情形下，定子11的绕组A在电流的第一电感值均大于反向电流下的第二电感值。在转子12的S极位于以定子11绕组A为轴线的正负90°范围内的情形下，定子11的绕组A在正向电流的第一电感值均大于反向电流下的第二电感值。

在无刷直流电机101的两个接线端之间提供驱动电流，使得两相绕组导通。根据驱动电流流经的绕组和电流方向，将三相绕组A、B、C的多组两相绕组的导通状态标记为AB相、BA相、BC相、CB相、AC相。例如，在AB相导通时，驱动电流依次流经绕组A和B，在BA相导通时，驱动电流依次流经绕组B和A。

根据单组两相绕组在相反方向的驱动电流下的第一电感值和第二电感值的相对值，可以在180°的范围内定位转子12的位置，如图1所示。

根据三组两相绕组在相反方向的驱动电流下的第一电感值和第二电感值的相对值，可以在60°范围(即，图2中阴影表示的范围)内定位转子12的位置，如图2所示。

图3示出根据根据本申请实施例的无刷直流电机驱动电路的示意性电路图。驱动电路120为三相六臂全桥驱动电路。该驱动电路120采用六步换向(Six-step Commutation)驱动方式，采用此方式可以减少电流波动和转矩脉动，使得电机输出较大的转矩，在电机驱动部分使用6个功率场效应晶体管控制输出电压。如图3和图4所示，使用六个N沟道场效应晶体管Q1～Q6作为功率输出元件，其中，场效应晶体管Q1、Q2和Q3称为桥臂的上桥臂，场效应晶体管Q4、Q5和Q6称为桥臂的下桥臂，该场效应晶体管Q1～Q6内具有续流二极管，为场效应晶体管关断时提供电流通路，以避免场效应晶体管被反向击穿。

在图3中，电源121两端连接有电容C1，用以对电源121的输出电压进行滤波以提供电源电压VCC，例如24V。电机101例如为图1所示的无刷直流电机，包括定子11的绕组A、B、C和转子12。进一步地，驱动电路120还包括多个电阻R19～R30。

控制信号HO1～HO3均分别通过一电阻提供至上桥臂中各场效应晶体管的控制端(如控制信号HO1通过电阻R19提供至场效应晶体管Q1的栅极，控制信号HO2通过电阻R20提供至场效应晶体管Q2的栅极和控制信号HO3通过电阻R21提供至场效应晶体管Q3的栅极)，而控制信号LO1～LO3均分别通过一电阻提供至下桥臂中各场效应晶体管的控制端(如控制信号LO1通过电阻R25提供至场效应晶体管Q4的栅极，控制信号LO2通过电阻R26提供至场效应晶体管Q5的栅极和控制信号LO3通过电阻R27提供至场效应晶体管Q6的栅极)，通过控制控制信号HO1～HO3、或控制信号LO1～LO3的占空比可以实现对电机101的转速控制。

进一步地，在各场效应晶体管的栅极与源极之间还分别连接有一电阻(如场效应晶体管Q1的栅极与源极之间连接有电阻R22，场效应晶体管Q2的栅极与源极之间连接有电阻R23，场效应晶体管Q3的栅极与源极之间连接有电阻R24，场效应晶体管Q4的栅极与源极之间连接有电阻R28，场效应晶体管Q5的栅极与源极之间连接有电阻R29，以及场效应晶体管Q6的栅极与源极之间连接有电阻R30)，用以为各场效应晶体管提供保护，避免如在换相瞬间场效应晶体管的栅源电压过高而损坏晶体管，同时也可以避免各场效应晶体管的误导通。

进一步地，本实施例中，基于上述描述，为保证各控制信号对相应的场效应晶体管的准确控制，各场效应晶体管的栅极与控制信号接收端之间所连接的电阻的阻值被设置为远小于场效应晶体管的栅极源极之间连接电阻的阻值。例如，以场效应晶体管Q1为例，电阻R22的阻值如为100千欧姆，而电阻19的阻值如为50欧姆。

在图4所示的驱动电路120的等效电路图中，以并联的开关模型和电感D1～D6分别表征图3中的场效应晶体管Q1～Q6。

图5示出根据本申请实施例的无刷直流电机启动装置的示意性框图。启动装置100包括控制装置110、驱动电路120和电流放大模块130，用于在无刷直流电机101的转子处于静止状态时获得转子位置。

控制装置110例如是微控制单元MCU，用于提供控制信号Vc。驱动电路120根据控制信号Vc周期性地向三相定子绕组的多组两相绕组提供驱动信号Vd，以控制无刷直流电机101的定子绕组的换相。

驱动电路120可以是由多个场效应晶体管组成的三相六臂全桥结构，例如是图3所示的驱动电路。驱动电路120的三个桥臂(分别包括上桥臂和下桥臂)分别经由直流母线连接在电源的正极和负极之间，三个桥臂的中间节点连接至无刷直流电机101的三相绕组A、B、C的自由端，例如是图4所示的连接方式。控制模块110提供的控制信号Vc用于控制多个场效应晶体管的导通状态，从而根据控制信号Vc产生驱动信号Vd。驱动信号Vd例如为脉冲串信号，提供至定子的三相绕组中的选定组两相绕组。在无刷直流电机的启动状态下，无刷直流电机的的驱动功率远小于无刷直流电机的标称功率，因此可以维持电机转子的静止状态。

驱动电路120还包括位于直流母线上的采样电阻(未图示)，在每组两相绕组的导通结束后采集该两相绕组产生的电感电流的检测信号Is。电流放大模块130对电感电流的检测信号Is进行放大以产生放大信号Ia，从而达到控制装置110对信号处理的灵敏度要求。

如图5所示，控制装置110包括处理模块111、第一定时器112、第二定时器113、模数转换器114和比较模块115。

第一定时器112在驱动电路120向选定组两相绕组提供驱动信号Vd的同时启动计时。第二定时器113在第一定时器112启动计时的同时启动计时，以及在选定组两相绕组的电感电流达到参考电流时停止计时。

电流放大模块130对电感电流的检测信号Is进行放大后以获得放大信号Ia。模数转换器114将检测信号的放大信号Ia转换成电感电流的数字值。比较模块115将电感电流的数字值与参考电流的数字值相比较以产生触发信号，使得第二定时器113停止计时。

处理模块111从第一定时器112获得选定组两相绕组导通的开始时刻，从第二定时器113获得选定组两相绕组的电感电流达到参考电流的停止时刻。

处理模块111根据第一定时器112和第二定时器113以获得电感电流上升至参考电流的计时值，用于表征选定组两相绕组的电流上升速度。

在无刷直流电机的启动阶段，控制装置110向驱动电路120提供控制信号Vc，使得驱动电路120向定子的三组两相绕组分别提供相反方向的驱动信号，例如，按照AB相、BA相、BC相、CB相、AC相、CA相的预定相序列依次导通。

控制装置110从开始提供驱动信号至电感电流达到参考电流的时间段进行计时，以获得电感电流上升至参考电流的计时值，用于表征相应组两相绕组的电流上升速度。进一步地，控制装置110根据三组两相绕组在相反驱动信号下的计时值，以获得三组两相绕组在相反驱动信号下的电感值序列。

进一步地，控制装置110根据三组两相绕组在相反驱动信号下的电感值序列，或者相应的数值序列，可以在相对于定子的三相绕组A、B、C的60°范围内确定转子的大致位置。因此，在无刷直流电机的启动状态下可以获得电机转子的大致位置。进一步地，无刷直流电机的驱动电路根据电机转子的大致位置按照相应的换相序列提供驱动电流，使得无刷直流电机按照期望的转动方向启动，因而可以实现电机的平稳启动。

在替代的实施例中，控制装置110的至少一部分可以采用模拟器件来实现，例如，可以采用比较器将电感电流的检测信号与参考电流的参考电压进行比较，以产生第二定时器停止计时的触发信号。因此，该启动装置100中的控制装置110不限于微控制单元MCU，而是可以采用任何合适的模拟电路或数字电路来实现。

图6示出图5所示启动装置中的电流放大模块的示意性电路图。电流放大模块130用于对电感电流的检测信号进行放大以提高检测信号的灵敏度。

电流放大模块130包括运算放大器U1、电阻R11至R13和电容C11。运算放大器U1的反相输入端与电阻R11相连接，经由电阻R11接收电感电流的检测信号Is。运算放大器U1的同相输入端经由电阻R12接地。电阻R13和电容C11并联连接在在输出端和反相输入端之间。在运算放大器U1的输出端提供检测信号的放大信号Ia。运算放大器U1的增益与电阻R13与R11的比值R13/R11相关。通过选择电阻R13和R11的电阻值可以获得期望的增益。

图7示出根据本申请实施例的无刷直流电机启动方法的流程图。

在步骤S01中，采用驱动信号依次导通多组两相绕组。

该驱动信号例如为包括多个脉冲的脉冲串。该驱动信号的幅值例如是电源电压，有效时间根据无刷直流电机的标称功率设置为固定时间，使得无刷直流电机获得的驱动率远小于标称功率，因而可以维持定子的静止状态。

在多个脉冲的有效期间按照预定的顺序向定子的三相绕组A、B、C的两相绕组提供驱动电流，例如，定子的三相绕组A、B、C按照AB相、BA相、BC相、CB相、AC相、CA相的预定相序列依次导通。

在步骤S02中，在多组两相绕组的导通期间获得用于表征电流上升速度的计时值。

在多组两相绕组的导通期间，无刷直流电机的定子处于静止状态。无刷直流电机的转子相对于不同组两相绕组的位置不同，与多组两相绕组相对应的第一电感值彼此不同，且第二电感值彼此不同，从而表现出不同的电流变化速度。在多组两相绕组中的一组两相绕组的合成磁场N极与无刷直流电机的定子N极一致的情形下，该组两相绕组的电感值达到最大值，电流上升速度最小。

在多组两相绕组连接的直流母线上连续采集不同组两相绕组的电感电流，以及将电感电流与参考电流相比较。参考电流例如为电感电流峰值Imax的1/2。

在电机定子的三组两相绕组分别提供相反方向的驱动电流，按照AB相、BA相、BC相、CB相、AC相、CA相的预定相序列依次导通的情形下，从开始提供驱动电流至电感电流达到参考电流的时间段进行计时，以获得电感电流上升至参考电流的计时值，用于表征相应组两相绕组的电流上升速度。也即，该步骤获得用于表征共六相导通状态的电流上升速度的计时值Tab、Tba、Tbc、Tcb、Tac、Tca。

在步骤S03中，根据多组两相绕组的计时值对多组两相绕组进行排序以获得多组两相绕组的电感值序列。

在电机转子相对于定子的绕组A、B、C的磁极取向不同的情形下，电机定子的三组两相绕组在相反驱动电流下的电感值序列不相同。例如，如果电机转子位于绕组A的正负30°范围内，电机定子的三组两相绕组在相反驱动电流下的电感值序列的计时值从大至小依次为：Tab、Tcb、Tca、Tba、Tbc、Tac。因此，根据多个计时值重新排序的电感值序列为AB-CB-CA-BA-BC-AC。优选地，AB相、BA相、BC相、CB相、AC相、CA相分别采用数字1至6来表示，即，该电感值序列可以表示成数值序列156234。电机转子所在位置不同所对应的数值序列也不同，因此可以根据该数值序列判断电机转子的位置。该数值序列的数据位表示电感值的相对值，即从高位至低位电感值依次减小。该数值序列的位数据表示电机定子的相标识。

在步骤S04中，根据多组两相绕组的电感值序列进行换相控制以实现电机启动。

根据多组两相绕组的电感值序列，或者相应的数值序列，可以在相对于电机定子的三相绕组A、B、C的60°范围内确定电机转子的大致位置。由于在无刷直流电机的启动状态下已知电机转子的大致位置，因此可以进一步确定无刷直流电机启动时第一次导通的两相绕组和驱动电流方向，使得无刷直流电机按照期望的转动方向启动，因而可以实现平稳启动。

图8示出图5所示启动装置的驱动信号和电感电流的波形图，其中，曲线VA、VB、VC分别表示电机定子的三相绕组的三个接线端的电压信号，曲线Is表示选定组两相绕组的电感电流信号。

在无刷直流电机的启动状态，位置检测装置提供的驱动信号例如为包括多个脉冲的脉冲串。该驱动信号例如具有固定的脉冲周期和固定的幅值。

在电机定子的三相绕组按照AB相、BA相、BC相、CB相、AC相、CA相的预定相序列依次导通的情形下，电机定子的三个接线端的电压信号相应地变化，从而产生选定组两相绕组的驱动信号Vd。例如，在AB相的导通状态下，三相绕组的接线端电压信号VA为高电位，VB为低电位，VC为浮动电位，从而提供从绕组A至绕组B的驱动信号。

在电机定子的三相绕组按照AB相、BA相、BC相、CB相、AC相、CA相的预定相序列依次导通的情形下，电感电流信号Is的电流上升速度彼此不同。在选定组两相绕组的导通期间，与驱动信号Vd相对应地，电感电流信号Is同样为脉冲信号。电感电流信号Is的信号波形与电机转子相对于选定组两相绕组的位置相关，其中，电感电流信号Is的电流上升速度彼此不同。

根据该实施例的启动装置，按照预定顺序向电机定子的多组两相绕组提供相反方向的驱动信号，在选定组两相绕组导通期间，从开始提供驱动信号至电感电流达到参考电流的时间段进行计时，以获得电感电流上升至参考电流的计时值，用于表征相应组两相绕组的电流上升速度。根据多组两相绕组的计时值对多组两相绕组进行排序以获得多组两相绕组的启动相序列，以及根据多组两相绕组的启动相序列进行换相控制以实现电机启动。

以上对本申请的实施例进行了描述。但是，这些实施例仅仅是为了说明的目的，而并非为了限制本申请的范围。本申请的范围由所附权利要求及其等价物限定。不脱离本申请的范围，本领域技术人员可以做出多种替代和修改，这些替代和修改都应落在本申请的范围之内。

Claims (18)

1.一种无刷直流电机启动装置，所述无刷直流电机的定子包括三相绕组且转子包括永磁体，所述启动装置包括：

控制装置，在所述无刷直流电机的启动阶段提供控制信号；以及

驱动电路，与所述控制装置相连接以获得所述控制信号，根据所述控制信号产生驱动信号的脉冲串，使得所述三相绕组的多组两相绕组在相反方向的驱动信号下依次导通，

其中，所述控制装置对所述多组两相绕组的电感电流达到参考电流的时间进行计时以获得多个计时值，以及根据所述多个计时值进行换相控制以启动所述转子的转动。

2.根据权利要求1所述的启动装置，其中，所述控制装置包括：

第一定时器，用于在所述驱动电路提供所述驱动信号的同时启动计时；

第二定时器，与所述第一定时器相连接，在所述第一定时器启动计时的同时启动计时，以及在所述电感电流达到所述参考电流时停止计时；

比较模块，与所述驱动电路相连接以获得所述电感电流的检测信号，以及将所述电感电流的检测信号与所述参考电流的参考电压进行比较以产生触发信号，使得所述第二计时器停止计时；以及

处理模块，与所述第一定时器和所述第二定时器相连接，根据所述多个计时值对所述多组两相绕组进行排序以获得电感值序列，以及根据所述电感值序列获得所述无刷直流电机的启动相序列。

3.根据权利要求2所述的启动装置，其中，所述控制装置还包括模数转换器，用于将所述电感电流的检测信号转换成所述电感电流的数字值，所述比较模块将所述电感电流的数字值与所述参考电流的数字值进行比较以产生所述第二定时器停止计时的触发信号。

4.根据权利要求3所述的启动装置，其中，所述控制装置为微控制单元。

5.根据权利要求1所述的启动装置，还包括：电流放大模块，用于对所述电感电流的检测信号进行放大后提供给所述控制装置。

6.根据权利要求1所述的启动装置，其中，所述无刷直流电机的定子和转子的中心大致重合，所述三相绕组采用三相对称星形接法相连接。

7.根据权利要求2所述的启动装置，其中，所述电感值序列用于表征所述多组两相绕组在相反方向的驱动信号下的电感值的相对值顺序。

8.根据权利要求7所述的启动装置，其中，所述处理模块将所述电感值序列转换为数值序列，所述数值序列的数据位表示电感值的相对值顺序，所述数值序列的位数据表示电机定子的相标志。

9.根据权利要求2所述的启动装置，其中，所述电感值序列用于表征所述永磁体的N极位于以所述三相绕组的单相绕组为轴线的正负30°范围内。

10.根据权利要求1所述的启动装置，其中，所述驱动电路为包括多个场效应晶体管的三相六臂全桥驱动电路，所述控制装置产生的控制信号用于控制所述多个场效应晶体管的导通状态以产生所述驱动信号的脉冲串。

11.一种无刷直流电机启动方法，所述无刷直流电机的定子包括三相绕组且转子包括永磁体，所述启动方法包括：

采用驱动信号的脉冲串依次导通所述三相绕组的多组两相绕组；

在所述多组两相绕组的导通期间分别采集相应组两相绕组的电感电流；

对所述多组两相绕组的电感电流达到参考电流的时间进行计时，以获得多个计时值；以及

根据所述多个计时值进行换相控制以启动所述转子的转动。

12.根据权利要求11所述的启动方法，其中，换相控制的步骤包括：

根据所述多个计时值对所述多组两相绕组进行排序以获得电感值序列；以及

根据所述电感值序列获得所述无刷直流电机的启动相序列。

13.根据权利要求11所述的启动方法，其中，对所述多组两相绕组的电感电流达到参考电流的时间进行计时的步骤包括：

在提供所述驱动信号的同时启动计时；

将所述电感电流的检测信号与所述参考电流的参考电压进行比较以产生触发信号；以及

根据所述触发信号停止计时。

14.根据权利要求13所述的启动方法，其中，将所述电感电流的检测信号与所述参考电流的参考电压进行比较的步骤包括：

将所述电感电流的检测信号转换成所述电感电流的数字值；以及

将所述电感电流的数字值与所述参考电流的数字值进行比较以产生所述触发信号。

15.根据权利要求12所述的启动方法，其中，所述电感值序列用于表征所述多组两相绕组在相反方向的驱动信号下的电感值的相对值顺序。

16.根据权利要求15所述的启动方法，还包括：将所述电感值序列转换为数值序列，所述数值序列的数据位表示电感值的相对值顺序，所述数值序列的位数据表示电机定子的相标志。

17.根据权利要求12所述的启动方法，其中，所述电感值序列用于表征所述永磁体的N极位于以所述三相绕组的单相绕组为轴线的正负30°范围内。

18.根据权利要求11所述的启动方法，其中，根据所述无刷直流电机的标称功率设置所述驱动信号的脉冲串持续固定时间，从而在启动阶段维持定子的静止状态。

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