CN1412937A - 开关磁阻电机的位置信号有无异常的检测方法 - Google Patents

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Abstract

开关磁阻电机的位置信号有无异常的检测方法，是在由开关磁阻电机的电源供给电路、控制电源电路的微型计算机和驱动电路构成的装置上，通过位置传感器检测转子的位置，将与该位置相关的脉冲信号加在相应的开关器件上，测出一定时间后相应开关器件上的电流值，将测到的电流值与基准电流值进行比较；比较结果，测到的电流值比基准电流值大，则继续加脉冲执行正常状态运转；比较结果，测到的电流值比基准电流值小，则停止加脉冲电流后，根据旋转方向加适当的脉冲信号，使其恢复到正常运转状态。本发明可在开关磁阻电机正常运转受控状态下，通过施加在各相上的电流检测位置信号有无异常能够准确地把握当前相的位置，更加稳定地控制开关磁阻电机的驱动。

Description

开关磁阻电机的位置信号有无异常的检测方法
技术领域
本发明涉及一种开关磁阻电机的位置信号有无异常的检测方法，特别是关于在开关磁阻电机正常运转状态下，检测其位置信号异常与否使开关磁阻电机更加稳定地驱动的检测方法。
背景技术
一般开关磁阻电机驱动时要有位置信号，由位置传感器准确地掌握电机的正/反旋转的变更起点，能够控制开关磁阻电机正/反旋转。对于N相开关磁阻电机采用N个位置传感器，掌握和控制开关磁阻电机正/反旋转。通常为了节约成本，三相开关磁阻电机只用一个位置传感器，开关磁阻电机在运转过程中对电机转子的位置时刻跟踪记忆，就如步进记录器一样，每当发生位置信号时，转换旋转相进行判断，控制各相的驱动。但是，利用位置传感器发出的位置信号对开关磁阻电机的驱动进行控制，如果不能判断从位置传感器发出的位置信号有无异常，则会导致开关磁阻电机误操作的问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种在开关磁阻电机正常运转控制状态下，通过施加在各相上的电流来检测位置信号有无异常，准确地把握目前相的位置的开关磁阻电机的位置信号有无异常的检测方法。
本发明所采用的技术方案是：开关磁阻电机的位置信号有无异常的检测方法，具体是在由开关磁阻电机的电源供给电路、控制电源电路的微型计算机和含有位置传感器的驱动电路构成的装置上，通过位置传感器检测出转子的位置，将与该位置相关的脉冲信号施加在相应的开关器件上；测出一定时间后相应开关器件上的电流值，将上述测到的电流值与基准电流值进行比较；如果测到的电流值比基准电流值大，则继续加脉冲执行正常状态运转；如果测到的电流值比基准电流值小，则停止加脉冲电流后，根据旋转方向加适当的脉冲信号，使其恢复到正常运转状态。
本发明的方法可在开关磁阻电机正常运转受控状态下，通过施加在各相上的电流检测位置信号有无异常，能够准确地把握当前相的位置，能够更加稳定地控制开关磁阻电机的驱动。
附图说明
图1：现有技术中6/4结构的开关磁阻电机的电源电路
图2：对于本发明的开关磁阻电机位置信号有无异常检测方法的工作流程图
图3：对于图2，展示出位置信号及检测出电流的波形图。
具体实施方式
下面结合附图给出具体实施例，进一步说明本发明是如何实现的。
图1是具一般6/4结构的开关磁阻电机的电源供给电路以及驱动电路图，如图所示，具有如下结构：依次向电机线圈施加电压的控制用电源装置11；向上述控制用电源装置施加信号使电压控制在15伏-40伏之间变化的微型计算机12；检测电机内转子的位置，并输出转子的位置信号的位置传感器Sa、Sb、Sc，和由根据上述转子位置信号对开关器件进行开/关切换的PNP开关器件构成的基础驱动电路13；计算机12的输出接口与电源11相连，电容C1、电阻R2并联连接，两端与电源正负极相连，A、B、C三相电机线圈La、Lb、Lc分别连接在作为开关器件的三个复合三极管Q1a、Q1b、Q1c集电极与作为开关器件的三个复合三极管Q2a、Q2b、Q2c的集电极之间，复合三极管Q1a、Q1b、Q1c发射极与复合三极管Q2a、Q2b、Q2c的集电极之间分别连接二极管FRD3、FRD5、FRD7，复合三极管Q1a、Q1b、Q1c集电极与复合三极管Q2a、Q2b、Q2c的发射极之间分别连接二极管FRD2、FRD4、FRD6，复合三极管Q1a、Q1b、Q1c基极与复合三极管Q2a、Q2b、Q2c的集电极之间分别连接电阻R21、R22、R23，复合三极管Q1a、Q1b、Q1c发射极接电源正极，复合三极管Q2a、Q2b、Q2c的发射极接地。
驱动电路中，电容C1、电阻R1、R11、R12、R13均接5V电源，电容C1的另一端接地，电阻R1的另一端连接作为位置传感器的光电耦合器PHOTO Sa的脚1，电阻R1、R11、R12、R13的另一端分另连接作为位置传感器的光电耦合器PHOTO Sa、PHOTO Sb、PHOTO Sc的脚3，三个作为位置传感器的光电耦合器PHOTO Sa、PHOTO Sb、PHOTOSc的脚1、脚2首尾相接，其中PHOTO Sc的脚2接地，三个光电耦合器PHOTO Sa、PHOTO Sb、PHOTO Sc的脚4均接地，开关器件三极管PNP1、PNP2、PNP3的基极接三个光电耦合器PHOTO Sa、PHOTO Sb、PHOTO Sc的脚3，发射极接5V电源，集电极分别连接复合三极管Q2a、Q2b、Q2c的基极，集电极还通过电阻Rd1、Rd2、Rd3接地。
首先，微型计算机12通过其输出端口PORT1向电源装置11施加可以改变电机速度的信号。
上述控制用电源装置11是SMPS(SWITCHING MODE POWER SUPPLY)。
上述控制用电源供给装置11的电压可以在15伏-40伏之间变化，将变化的电压供给开关磁阻电机(SRM)，随之开关磁阻电机(SRM)的转子可以旋转，并且其旋转速度可以变化。
这时通过位置传感器Sa、Sb、Sc检出电机转子的位置，即，检测出转子的位置后将信号输出在基础驱动电路13的A相上的位置传感器PHOTO Sa，则PNP开关器件PNP1被导通，能使定子线圈A相上生成电流。
随着上述PNP开关器件PNP1被导通，高电位的信号Sa供给A相的下部开关器件Q2a的基极，于是，上述A相的下部开关器件Q2a被导通，这时，随着上述A相的下部开关器件Q2a被导通，电流往地线分流，通过电阻R21向A相的上部开关器件Q1a的基极施加低电位信号，上述A相的上部开关器件Q1a也被导通，于是在A相电机线圈La上可以有电流导通。
上述A相的电机线圈La上导通电流的瞬间，门驱动部13的B相位置传感器PHOTO Sb上有信号发生，上述A相的位置传感器PHOTO Sa被关闭，随之PNP开关器件PNP1也被关闭，于是上述A相的下部开关器件Q2a被关闭的同时上部的开关器件Q1a也被关闭，于是电机线圈La上产生的磁通被单向二极管FRD3、FRD2解除，电机将平稳地旋转。
B相位置传感器PHOTO Sb上发生的转子位置信号使PNP开关器件PNP2导通，随着PNP开关器件PNP2的导通高电位的信号Sb供给B相下部开关器件Q2b的基极，上述B相下部开关器件Q2b被导通。
随着上述B相的下部开关器件Q2b被导通，电流向地线分流，通过电阻R22向B相的上部开关器件Q1b的基极施加低电位信号，上述B相的上部开关器件Q1b也被导通，于是在B相电机线圈Lb上可以有电流导通。
上述B相的电机线圈Lb上导通电流的瞬间驱动电路13的C相的位置传感器PHOTO Sc发生信号，C相的上、下部开关器件Q1、Q2被导通，上述C相的电机线圈Lc上形成电流，使电机加速旋转。反复进行这样的工作开关磁阻电机可以旋转。
即，微型计算机从位置传感器接收位置信号，对其各相的驱动进行控制。
图2是对于本发明开关磁阻电机位置信号有无异常检测方法的工作流程图。如图所示，第一步，开始；第二步，检出转子的位置；第三步，施加与该位置相关的脉冲信号；第四步，检出一定时间后的电流；第五步，将上述检出电流值与基准电流值进行比较，如果检出电流值比基准电流值大，则进入第六步，继续加脉冲执行正常运转状态；如果检出电流值比基准电流值小，则进入第七步，停止加脉冲电流后进入第八步，第八步根据旋转方向加适当的脉冲信号，使其恢复到正常运转状态。
首先，在某一相上施加脉冲信号，位置传感器对某一相在感应系数最低的点上发生如图3(a)所示的位置信号，微型计算机接收上述位置信号后，为了对下一相的驱动进行控制，对相应的开关器件施加脉冲信号。
这时，上述脉冲信号被施加后，经过一定时间后，在相应相上检出电流，如图3(b)所示，随着位置不同相应电流增加值也不同，我们通过实验观察的结果，如果电流的增加值比指定的基准值高时认为位置信号正确，如果电流的增加值比指定基准值小时认为位置信号错误。
下面参照图2说明通过对上述各相的电流增加值与基准电流值进行比较检测出位置传感器发出的位置信号有无异常的方法。
首先，通过位置传感器检测出转子的位置，将与之相应的脉冲信号施加在相应相的开关器件上，经过一定时间后，重新检测出相应相开关器件上的电流。
然后，通过上述检出电流值和通过实验使用者已设定的基准电流值进行比较，其比较结果，如果上述检出电流值比基准电流值大则继续施加脉冲电流，可以继续执行正常运转，相反，如果上述检出电流值比基准电流值小则停止对相应开关器件施加脉冲。
然后，判断出目前旋转方向的正反，在各相施加适当的脉冲，使开关磁阻电机恢复正常运转。

Claims (1)

1.一种开关磁阻电机的位置信号有无异常的检测方法，其特征是在由开关磁阻电机的电源供给电路、控制电源电路的微型计算机和驱动电路构成的装置上，实现如下步骤：第一步开始；第二步通过位置传感器检测出转子的位置，第三步将与该位置相关的脉冲信号施加在相应的开关器件上；第四步测出一定时间后相应开关器件上的电流值；第五步将上述测到的电流值与基准电流值进行比较，如果测到的电流值比基准电流值大，则进入第六步继续加脉冲执行正常状态运转；如果测到的电流值比基准电流值小，则进入第七步停止加脉冲电流后进入第八步，第八步根据旋转方向加适当的脉冲信号，使其恢复到正常运转状态。
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