CN201904748U - 带霍尔容错功能的五相无刷直流电机控制器 - Google Patents

带霍尔容错功能的五相无刷直流电机控制器 Download PDF

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陈黎明
屈晓峰
李宇
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China National Electric Apparatus Research Institute Co Ltd
Guangzhou Kinte Industrial Co Ltd
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Guangzhou Kinte Industrial Co Ltd
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Abstract

本实用新型公开了一种带霍尔容错功能的五相无刷直流电机控制器，包括连接于五相无刷直流电机的五相霍尔信号检测回路、单片机、驱动回路、五相全桥开关回路，还增设了五相霍尔故障处理单元，该五相霍尔故障处理单元连接于五相霍尔信号检测回路与单片机之间，五相霍尔信号检测回路将检测到的霍尔的状况信息输送到五相霍尔故障处理单元，五相霍尔故障处理单元根据输入的各种不同状况的霍尔损坏信息作出相应处理并输送到单片机，单片机根据输入的霍尔损坏状况切换到相应的容错处理模式，再通过驱动回路控制五相全桥开关回路按相应的容错处理模式工作。该控制器可以保证五相无刷直流电机在一个或两个霍尔损坏的情况下也能继续正常运行，降低电机因为霍尔损坏带来的返修率。

Description

带霍尔容错功能的五相无刷直流电机控制器
技术领域
本发明涉及一种直流电机控制器的控制器，具体来说涉及一种带霍尔容错功能的五相无刷直流电机控制器。
背景技术
五相无刷直流电机与现有的三相无刷直流电机相比，五相无刷直流电机可以使电机的绕组利用率由66.7％提高到80％，电机的功率密度大大提高，低速运转时的转矩提高了20％以上，换相时的最大转矩脉动减少为额定转矩的25％。同时，在输出同样功率的情况下，每相绕组的电流减少了一半，产品的可靠性得到进一步提高。
现有五相无刷直流电机与控制器连接的拓扑结构如附图1所示，包括五相霍尔信号检测回路14、单片机10、驱动回路11、五相全桥开关回路12、过流检测回路18、电压检测回路16、速度输入检测回路17等。五相霍尔检测回路14检测霍尔信号状态，输入到单片机，单片机根据表1中的对应关系，输出控制信号到驱动回路11，驱动回路11输出信号控制五相全桥开关回路12，开关各上下桥臂MOS管，控制五相无刷直流电机13绕组换相，实现电机运转。速度输入检测回路17检测速度输入信号并输入单片机10，单片机10根据输入信号的大小控制MOS管的开关，控制无刷直流电机13按一定速度运转。过流检测回路18检测电流信号，并输入到单片机10，如果达到过流保护的条件，单片机10输出信号关断MOS管，五相无刷直流电机13停止工作。过压检测回路16检测电压信号，并输入到单片机10，如达到欠压保护条件，关断MOS管，五相无刷直流电机13停止工作。
五相无刷直流电机13中的五相绕组采用星形连接，每相绕组的一端与控制器的输出相连接，另一端全部连接在一起。电机的五个霍尔信号线与控制器连接，控制器全桥开关回路的导通和关断受电机霍尔信号的控制，霍尔信号共有十种状态，对应连接电机各相绕组的开关回路的上下桥臂的导通和关断也有十种状态；在同一时刻，有两个上桥臂和另外两个下桥臂的开关开通，剩下一个桥臂的开关 都关断，这样，电机的四相绕组通电，一相绕组断电；当霍尔状态发生变化时，导通的四个桥臂的一个上桥(下桥)开关关断，先前未导通桥臂上桥(下桥)开关开通，这样，导通的绕组关断一相，非导通一相绕组开通，完成绕组切换；在360°周期内，每相绕组的上桥臂在180°内导通144°、关断36°，下桥臂在另外180°内导通144°、关断36°，合计每相绕组导通288°、关断72°。下表1是霍尔完全正常时的导通逻辑，其中的霍尔信号可以是其他信号形式，十种状态的位置信号真值可以有不同，但一定是十种状态，开通和关断各个桥臂顺序可以不同，但一定是十种开通和关断状态。
Figure BDA0000034287520000021
表1
根据目前市场反映的情况，电动车用三相无刷直流电机因为霍尔损坏造成电机故障，年内返修率是1％。由于五相无刷直流电机工作需要五个霍尔，与三相无刷直流电机相比，霍尔增加了两个，由于五个霍尔只要损坏一个，该电机就出现故障无法使用，电机由于霍尔故障带来的电机故障的年内返修率达到1.67％，影响了五相无刷直流电机的推广应用。因此急需解决五相无刷直流电机霍尔增加带来的电机故障率上升的问题。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种带霍尔容错功能的五相无刷直流电机控制器，该控制器可以保证五相无刷直流电机在一个或两个霍尔损坏的情况下也能让电机继续正常运行，降低电机因为霍尔损坏带来的返修率。
本实用新型的目的可通过以下的技术措施来实现：一种带霍尔容错功能的五相无刷直流电机控制器，包括连接于五相无刷直流电机的五相霍尔信号检测回路、单片机、驱动回路、五相全桥开关回路，其特征在于：增设了五相霍尔故障处理单元，该五相霍尔故障处理单元连接于五相霍尔信号检测回路与单片机之间，五相霍尔信号检测回路将检测到的霍尔的状况信息输送到五相霍尔故障处理单元，五相霍尔故障处理单元根据输入的各种不同状况的霍尔损坏信息作出相应处理并输送到单片机，单片机根据输入的霍尔损坏状况切换到相应的容错处理模式，再通过驱动回路控制五相全桥开关回路按相应的容错处理模式工作。
所述五相霍尔故障处理单元包含：用于处理其中一个霍尔损坏状况的缺一个霍尔处理模块；用于处理相邻的两个霍尔损坏状况的缺两个相邻霍尔处理模块；用于处理不相邻的两个霍尔损坏状况的缺两个不相邻霍尔处理模块；用于处理三个及三个以上霍尔损坏状况的缺三个以上霍尔处理模块。
有益效果：
1、本实用新型能够通过霍尔损坏的判断过程准确判断损坏的霍尔，进而为后续的更换或者维修该霍尔提供方便；
2、本实用新型能够根据不同的霍尔损坏状况进行相应的容错处理，使五相无刷直流电机在缺一个或两个霍尔的情况下正常运行，将五相无刷直流电机因为霍尔损坏带来电机返修率降低到百万分之0.374，基本解决了保修期内因霍尔损坏引起的五相无刷直流电机的返修问题。
附图说明
图1是五相无刷直流电机与控制器连接的拓扑结构；
图2是本实用新型五相无刷直流电机与控制器连接的拓扑结构。
具体实施方式
图2示出了本实用新型的带霍尔容错功能的五相无刷直流电机控制器拓扑结构图。在现有五相无刷直流电机控制器的基础上，增设了五相霍尔故障处理单元15，该五相霍尔故障处理单元连接于五相霍尔信号检测回路14与单片机10之间，五相霍尔信号检测回路将检测到的霍尔的状况信息输送到五相霍尔故障处理单 元，五相霍尔故障处理单元根据输入的各种不同状况的霍尔损坏信息作出相应处理并输送到单片机，单片机根据输入的霍尔损坏状况切换到相应的容错处理模式，再通过驱动回路控制五相全桥开关回路按相应的容错处理模式工作。上述五相霍尔故障处理单元包含：用于处理其中一个霍尔损坏状况的缺一个霍尔处理模块151；用于处理相邻的两个霍尔损坏状况的缺两个相邻霍尔处理模块152；用于处理不相邻的两个霍尔损坏状况的缺两个不相邻霍尔处理模块153；用于处理三个及三个以上霍尔损坏状况的缺三个以上霍尔处理模块154。
具体的处理过程包括以下内容：
一、检测霍尔的好坏：
霍尔的好坏是由五相霍尔故障处理单元15通过检测五相霍尔信号检测回路14的输出霍尔信号的电平变化时间来确定的，当五相无刷直流电机13以大于100转/分的速度运行时霍尔信号电平持续100ms仍无变化，则可以断定该霍尔损坏。
二、区分霍尔损坏时的不同具体情况组合：
在损坏一个霍尔时，有5种组合，在损坏两个霍尔时有十种组合。
五相无刷直流电机13有5个霍尔。如表1所示，霍尔正常时，在一个360°电周期内，有10种霍尔状态与10种MOS管开关状态相对应，并按照状态1，2，3......8，9，10，1，2，3，......方式循环。
在损坏一个霍尔时，如表2所示，霍尔HA损坏时，状态1和10的霍尔值相同，状态5和6的霍尔值相同，状态1和10所对应的霍尔信号值01100称为特殊霍尔信号状态，同样的状态5和6的霍尔信号值00011也称为特殊霍尔信号状态，与表1对比得知，每个特殊霍尔信号状态依次对应电机霍尔正常时的两种霍尔状态信号，其余六种状态的霍尔信号状态对应电机霍尔正常时的唯一一种霍尔状态信号；每个特殊霍尔信号状态依次对应电机霍尔正常时的两种霍尔状态信号A2和B2，例如特殊霍尔信号值01100对应着电机霍尔正常时状态1的霍尔状态信号01100为B2，以及对应着电机霍尔正常时状态10的霍尔状态信号11100为A2。
在霍尔HB、HC、HD、HE单独损坏时，以此类推，分别都有两种特殊霍尔信号状态。
Figure BDA0000034287520000051
表2
五相无刷直流电机13在损坏一个霍尔的情况下，在一个360°电周期内，霍尔信号的状态由正常工作时的10种变化为8种，这8种状态在不同霍尔损坏时，又不相同，因此控制器无法按正常的导通逻辑开关MOS管，控制电机运转。
在同时损坏两个霍尔时，根据组合关系，存在10种组合，损坏的霍尔组合是HAHB、HBHC、HCHD、HDHE、HEHA和HAHC、HAHD、HBHD、HBHE、HCHE。
如表3所示，霍尔HAHB损坏时，状态1和10的霍尔值相同，状态5和6的霍尔值相同，状态2和3的霍尔值相同，状态7和8的霍尔值相同，即一种霍尔状态对应两种电机霍尔正常时的两种霍尔状态信号，只有状态4、状态9两种情况下霍尔值与MOS管的导通关系是一一对应。在霍尔组合HBHC、HCHD、HDHE、HEHA损坏时，以此类推，每种组合中都有4个特殊霍尔信号状态和2个普通霍尔信号状态。
Figure BDA0000034287520000052
Figure BDA0000034287520000061
表3
根据五相无刷直流电机13HA、HB、HC、HD、HE的循环排列顺序，我们称这五种情况为相邻霍尔损坏，即霍尔组合HAHB、HBHC、HCHD、HDHE、HEHA损坏时，在一个360°电周期内，霍尔信号的状态由正常工作时的10种变化为6种，这6种状态在不同霍尔组合损坏时，又不相同，因此控制器无法按正常的导通逻辑开关MOS管，控制电机运转。
如表4所示，霍尔HAHC损坏时，状态1、9、10的霍尔值相同，状态4、5、6的霍尔值相同，即一种霍尔状态对应电机霍尔正常时的三种霍尔状态信号，只有状态2、3、7、8四种情况下霍尔信号状态与电机霍尔正常时的霍尔状态信号存在一一对应关系。在霍尔HAHD、HBHD、HBHE、HCHE损坏时，以此类推，每组分别有2个特殊霍尔信号状态和4个普通霍尔信号状态。
根据五相无刷直流电机13HA、HB、HC、HD、HE的循环排列顺序，我们称这五种情况为不相邻霍尔损坏，即霍尔组合HAHC、HAHD、HBHD、HBHE、HCHE损坏时，在一个360°电周期内，霍尔信号的状态由正常工作时的10种变化为6种，有两种霍尔状态对应电机霍尔正常时的三种霍尔状态信号。这6种状态在不同霍尔组合损坏时，又不相同，因此控制器无法按正常的导通逻辑开关MOS管，控制电机运转。
三、根据霍尔损坏时的15种组合对电机进行控制的过程
当损坏一个霍尔时，如表2所示，霍尔HA损坏，在缺一个霍尔故障处理模块151检测到霍尔信号为特殊霍尔信号01100时，该特殊霍尔信号对应电机霍尔正常时的两种霍尔状态信号，分别是霍尔状态信号为11100的状态10和霍尔状态信号为01100的状态1，对应A2和B2，缺一个霍尔故障处理模块151先输出霍尔状态信号A2到单片机10，单片机10根据表1的导通逻辑按状态10开关MOS管。同时缺一个霍尔故障处理模块151依据当前转速来预测下一次换相点，计算出每一种状态下的平均运行时间X，即平均换相时间X，并以状态10的导通起点计时，当状态10运行时间达到X时，缺一个霍尔故障处理模块151输出霍尔状态信号B2到单片机10，单片机10根据表1的导通逻辑按状态1开关MOS管。运行到缺 一个霍尔故障处理模块151检测到霍尔信号变化为01110时，缺一个霍尔故障处理模块151是输出霍尔信号01110到单片机10，单片机10按状态2对应导通关系来开关MOS管换相，依次换相到状态3、状态4。
在检测到霍尔信号为00011时，该特殊霍尔信号同样也对应电机霍尔正常时的两种霍尔状态信号，分别是状态5所对应的00011(A2)和状态6所对应的10011(B2)，缺一个霍尔故障处理模块151先输出霍尔状态信号A2到单片机10，单片机10根据表1的导通逻辑按状态5开关MOS管。同时缺一个霍尔故障处理模块151依据当前转速来预测下一次换相点，计算出每一种状态下的平均运行时间X，即平均换相时间X，并以状态5的导通起点计时，当状态5运行时间达到X时，缺一个霍尔故障处理模块151输出霍尔状态信号B2到单片机10，单片机10根据表1的导通逻辑按状态6开关MOS管。
运行到缺一个霍尔故障处理模块151检测到霍尔信号变化为00001时，缺一个霍尔故障处理模块151输出霍尔信号10001到单片机10，单片机10按状态7对应导通关系开关MOS管换相，依次换相到状态8、状态9。在检测到霍尔信号为01100时，先按状态10的对应关系开关MOS管......，如此循环，可以控制电机的正常运转。
其他损坏一个霍尔时的处理过程与霍尔HA损坏时的处理过程类似。
当损坏两个相邻霍尔时，如表3所示，霍尔HAHB损坏，在缺两个相邻霍尔故障处理模块152检测到霍尔信号为特殊霍尔信号00100时，该特殊霍尔信号对应电机霍尔正常时的两种霍尔状态信号，分别是霍尔状态信号为11100的状态10和霍尔状态信号为01100的状态1，对应A2和B2，缺两个相邻霍尔故障处理模块152先输出霍尔状态信号A2到单片机10，单片机10根据表1的导通逻辑按状态10开关MOS管。同时缺一个霍尔故障处理模块151依据当前转速来预测下一次换相点，计算出每一种状态下的平均运行时间X，即平均换相时间X，并以状态10的导通起点计时，当状态10运行时间达到X时，缺两个相邻霍尔故障处理模块152输出霍尔状态信号B2到单片机10，单片机10根据表1的导通逻辑按状态1开关MOS管。运行到缺两个相邻霍尔故障处理模块152检测到霍尔信号变化为特殊霍尔信号00110时，输出霍尔信号01110到单片机10，单片机10按状态2对应导通关系来开关MOS管换相，同时依据当前转速来预测下一次换相点，计算出每 一种状态下的平均运行时间X，即平均换相时间X，并以状态2的导通起点计时，当状态2运行时间达到X时，缺两个相邻霍尔故障处理模块152输出霍尔状态信号00110到单片机10，单片机10根据表1的导通逻辑按状态3开关MOS管。当缺两个相邻霍尔故障处理模块152检测到霍尔信号是00111时，输出霍尔状态信号00111到单片机10，单片机10根据表1的导通逻辑按状态4开关MOS管。
在检测到霍尔信号为00011时，该特殊霍尔信号同样也对应电机霍尔正常时的两种霍尔状态信号，分别是状态5所对应的00011(A2)和状态6所对应的10011(B2)，缺两个相邻霍尔故障处理模块152先输出霍尔状态信号A2到单片机10，单片机10根据表1的导通逻辑按状态5开关MOS管。同时缺两个相邻霍尔故障处理模块152依据当前转速来预测下一次换相点，计算出每一种状态下的平均运行时间X，即平均换相时间X，并以状态5的导通起点计时，当状态5运行时间达到X时，缺两个相邻霍尔故障处理模块152输出霍尔状态信号B2到单片机10，单片机10根据表1的导通逻辑按状态6开关MOS管。
运行到缺两个相邻霍尔故障处理模块152检测到霍尔信号变化为特殊霍尔信号00001时，缺两个相邻霍尔故障处理模块152输出霍尔信号10001到单片机10，单片机10按状态7对应导通关系开关MOS管换相，同时缺两个相邻霍尔故障处理模块152依据当前转速来预测下一次换相点，计算出每一种状态下的平均运行时间X，即平均换相时间X，并以状态7的导通起点计时，当状态7运行时间达到X时，缺两个相邻霍尔故障处理模块152输出霍尔状态信号11001到单片机10，单片机10根据表1的导通逻辑按状态8开关MOS管。运行到缺两个相邻霍尔故障处理模块152检测到霍尔信号变化为00000时，缺两个相邻霍尔故障处理模块152输出霍尔信号11000到单片机10，单片机10按状态9对应导通关系开关MOS管换相。在缺两个相邻霍尔故障处理模块152检测到霍尔信号为特殊霍尔信号00100时，该特殊霍尔信号对应电机霍尔正常时的两种霍尔状态信号，分别是霍尔状态信号为11100的状态10和霍尔状态信号为01100的状态1，分别是A2和B2，缺两个相邻霍尔故障处理模块152先输出霍尔状态信号A2到单片机10，单片机10根据表1的导通逻辑按状态10开关MOS管。......，如此循环，可以控制电机的正常运转。
其他损坏两个相邻霍尔HBHC、HCHD、HDHE、HEHA时的处理过程与霍尔HAHB 损坏时的处理过程类似。
当损坏两个不相邻霍尔时，控制器如表4所示，霍尔HAHC损坏，按如下过程处理。
表4
在缺两个不相邻霍尔故障处理模块153检测到霍尔信号为特殊霍尔信号00100时，该特殊霍尔信号对应电机霍尔正常时的三种霍尔状态信号，分别是霍尔状态信号为01000的状态9，霍尔信号为11100的状态10和霍尔状态信号为01100的状态1，对应A3、B3和C3，缺两个不相邻霍尔故障处理模块153先输出霍尔状态信号A3到单片机10，单片机10根据表1的导通逻辑按状态9开关MOS管。同时缺两个不相邻霍尔故障处理模块153依据当前转速来预测下一次换相点，计算出每一种状态下的平均运行时间X，即平均换相时间X，并以状态9的导通起点计时，当状态9运行时间达到X时，缺两个不相邻霍尔故障处理模块153输出霍尔状态信号B2到单片机10，单片机10根据表1的导通逻辑按状态10开关MOS管，同时缺两个不相邻霍尔故障处理模块153依据当前转速来预测下一次换相点，计算出每一种状态下的平均运行时间X，即平均换相时间X，并以状态10的导通起点计时，当状态10运行时间达到X时，缺两个不相邻霍尔故障处理模块153输出霍尔状态信号C2到单片机10，单片机10根据表1的导通逻辑按状态1开关MOS管。
运行到缺两个不相邻霍尔故障处理模块153检测到霍尔信号变化为01010时，输出霍尔信号01110到单片机10，单片机10按状态2对应导通关系来开关MOS 管换相。当缺两个不相邻霍尔故障处理模块153检测到霍尔信号是00010时，输出霍尔状态信号00110到单片机10，单片机10根据表1的导通逻辑按状态3开关MOS管。
在检测到霍尔信号为00011时，该特殊霍尔信号同样也对应电机霍尔正常时的三种霍尔状态信号，分别是状态4所对应的00111(A3)、状态5所对应的00011(B3)状态6所对应的10011(C3)，缺两个不相邻霍尔故障处理模块153先输出霍尔状态信号A2到单片机10，单片机10根据表1的导通逻辑按状态4开关MOS管。同时缺两个不相邻霍尔故障处理模块153依据当前转速来预测下一次换相点，计算出每一种状态下的平均运行时间X，即平均换相时间X，并以状态4的导通起点计时，当状态4运行时间达到X时，缺两个不相邻霍尔故障处理模块153输出霍尔状态信号B2到单片机10，单片机10根据表1的导通逻辑按状态5开关MOS管，同时缺两个不相邻霍尔故障处理模块153依据当前转速来预测下一次换相点，计算出每一种状态下的平均运行时间X，即平均换相时间X，并以状态5的导通起点计时，当状态5运行时间达到X时，缺两个不相邻霍尔故障处理模块153输出霍尔状态信号C2到单片机10，单片机10根据表1的导通逻辑按状态6开关MOS管。
运行到缺两个不相邻霍尔故障处理模块153检测到霍尔信号变化为00001时，缺两个不相邻霍尔故障处理模块153输出霍尔信号10001到单片机10，单片机10按状态7对应导通关系开关MOS管换相，缺两个不相邻霍尔故障处理模块153输出霍尔状态信号B2到单片机10，运行到缺两个不相邻霍尔故障处理模块153检测到霍尔信号变化为01001时，缺两个不相邻霍尔故障处理模块153输出霍尔信号11001到单片机10，单片机10根据表1的导通逻辑按状态8开关MOS管。运行到缺两个不相邻霍尔故障处理模块153检测到霍尔信号变化为01000时，在该特殊霍尔信号对应电机霍尔正常时的三种霍尔状态信号，分别是霍尔状态信号为11000的状态9、霍尔状态信号为11100的状态10和霍尔状态信号为01100的状态1，对应A3、B3和C3，缺两个不相邻霍尔故障处理模块153先输出霍尔状态信号A3到单片机10，单片机10根据表1的导通逻辑按状态9开关MOS管。......，如此循环，可以控制电机的正常运转。
其他损坏两个不相邻霍尔HAHD、HBHD、HBHE、HCHE时的处理过程与霍尔 HAHC损坏时的处理过程类似。
综上所述，五相无刷直流电机13在运行中，如五相霍尔故障处理单元15检测到霍尔损坏，立刻切换到相应的霍尔容错处理模式，在霍尔损坏情况不发生变化时一直维持该模式，不受控制器断电影响；五相无刷直流电机13在静止状态时，如霍尔损坏则需要使用外力辅助电机转动起来，完成模式切换；当3个以上霍尔损坏时，缺三个以上霍尔处理模块154检测到第四种霍尔损坏情况后，送错误信号到单片机10，进入保护状态，无输出，重新上电后解除保护，当损坏的霍尔回复后再切换回正常的霍尔状态控制模式。
下面以一个具体应用的五相无刷直流电机说明应用过程：
一款电动车48V 450W五相无刷直流电机，安装有五个霍尔，采用本发明的控制器，使电机在损坏一到两个霍尔的情况下，能够控制电机正常运转。
采用本发明的五相无刷直流电机控制器，通过增加五相霍尔故障处理单元，可以实现上述功能。
1、霍尔好坏的检测
霍尔的好坏是由五相霍尔故障处理单元15通过检测五相霍尔信号检测回路14的输出霍尔信号的电平变化时间来确定的，当五相无刷直流电机以大于100转/分的速度运行时霍尔信号电平持续100ms仍无变化，则可以断定该霍尔损坏。
用户使用过程中，也可能出现电动车停车时霍尔损坏的情况。用户打开电源，五相霍尔故障处理单元初始化检测霍尔信号，如果出现与正常运行10状态不同的霍尔状态，就可以确定霍尔故障。
2、一个霍尔损坏时的控制
在损坏一个霍尔时，有5种组合，缺一个霍尔处理模块按上述方法对霍尔信号进行处理，把8种霍尔状态信号转换为10种霍尔状态信号，输出到单片机控制无刷直流电机正常运转。
3、两个相邻霍尔损坏时的控制
在两个相邻霍尔损坏时，有5种组合，缺两个相邻霍尔处理模块按上述方法对霍尔信号进行处理，把6种霍尔状态信号转换为10种霍尔状态信号，输出到单 片机控制无刷直流电机正常运转。
4、两个不相邻霍尔损坏时的控制
在两个不相邻霍尔损坏时，有5种组合，缺两个不相邻霍尔处理模块按上述方法对霍尔信号进行处理，把6种霍尔状态信号转换为10种霍尔状态信号，输出到单片机控制无刷直流电机正常运转。
5、五相无刷直流电机在运行中，如五相霍尔故障处理单元检测到霍尔损坏，立刻切换到相应的霍尔容错处理模式，在霍尔损坏情况不发生变化时一直维持该模式，不受控制器断电影响；五相无刷直流电机在静止状态时，如霍尔损坏则需要使用外力辅助电机转动起来，完成模式切换；当3个以上霍尔损坏时，缺三个以上霍尔处理模块检测到第四种霍尔损坏情况后，送错误信号到单片机，进入保护状态，无输出，重新上电后解除保护，当损坏的霍尔回复后再切换回正常的霍尔状态控制模式。
本实用新型的实施方式不限于此，在本发明上述基本技术思想前提下，按照本领域的普通技术知识和惯用手段对本发明内容所做出其它多种形式的修改、替换或变更，均落在本发明权利保护范围之内。

Claims (2)

1.一种带霍尔容错功能的五相无刷直流电机控制器，包括连接于五相无刷直流电机的五相霍尔信号检测回路、单片机、用于驱动开关回路的驱动回路、五相全桥开关回路，其特征在于：增设了五相霍尔故障处理单元，该五相霍尔故障处理单元连接于五相霍尔信号检测回路与单片机之间，五相霍尔信号检测回路将检测到的霍尔的状况信息输送到五相霍尔故障处理单元，五相霍尔故障处理单元根据输入的各种不同状况的霍尔损坏信息作出相应处理并输送到单片机，单片机根据输入的霍尔损坏状况切换到相应的容错处理模式，再通过驱动回路控制五相全桥开关回路按相应的容错处理模式工作。
2.根据权利要求1所述的一种带霍尔容错功能的五相无刷直流电机控制器，所述五相霍尔故障处理单元包含：用于处理其中一个霍尔损坏状况的缺一个霍尔处理模块；用于处理相邻的两个霍尔损坏状况的缺两个相邻霍尔处理模块；用于处理不相邻的两个霍尔损坏状况的缺两个不相邻霍尔处理模块；用于处理三个及三个以上霍尔损坏状况的缺三个以上霍尔处理模块。
CN201020628745XU 2010-11-25 2010-11-25 带霍尔容错功能的五相无刷直流电机控制器 Expired - Lifetime CN201904748U (zh)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102522945A (zh) * 2012-01-10 2012-06-27 江苏大学 基于多神经网络逆模型的多相电机容错控制方法及系统
CN103414433A (zh) * 2013-07-23 2013-11-27 西北工业大学 一种霍尔位置传感器故障急救方法
CN103475294A (zh) * 2013-09-03 2013-12-25 清华大学 一种永磁同步电机霍尔传感器容错控制算法
CN105186456A (zh) * 2015-08-12 2015-12-23 周海波 一种无刷电机位置传感器异常检测与保护装置及方法

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102522945A (zh) * 2012-01-10 2012-06-27 江苏大学 基于多神经网络逆模型的多相电机容错控制方法及系统
CN102522945B (zh) * 2012-01-10 2014-06-25 江苏大学 基于多神经网络逆模型的多相电机容错控制方法及系统
CN103414433A (zh) * 2013-07-23 2013-11-27 西北工业大学 一种霍尔位置传感器故障急救方法
CN103414433B (zh) * 2013-07-23 2015-12-02 西北工业大学 一种霍尔位置传感器故障急救方法
CN103475294A (zh) * 2013-09-03 2013-12-25 清华大学 一种永磁同步电机霍尔传感器容错控制算法
CN105186456A (zh) * 2015-08-12 2015-12-23 周海波 一种无刷电机位置传感器异常检测与保护装置及方法

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