CN204761359U - 一种电机驱动器用的霍尔校准系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种电机驱动器用的霍尔校准系统，它包括电池组、三相电机、逆变器、中心控制器、终端系统及一通讯转换器；电池组与所述逆变器的正负极相连，所述电池组与中心控制器的正负极相连，所述逆变器的输出端连接所述三相电机，所述三相电机的霍尔位置传感器与所述中心控制器相连，所述中心控制器的输出端连接到所述逆变器的控制信号端，所述终端系统通过所述通讯转换器连接至所述中心控制器。与现有的结果及方法相比，终端心痛以及在中心控制器中实现的霍尔校准消除了电机生产中霍尔传感器的机械位置误差带来的电气位置信号误差，从而提高了电机驱动系统整体的平顺性，静音效果。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种电机驱动器用的霍尔校准系统，特别涉及一种适用于电动自行车或者电动摩托车的驱动控制系统。
背景技术
目前，国内外的电动车（电动自行车或者电动摩托车）一般将每个霍尔状态的角度设置为60度。
传统的这种方式由于没有考虑到霍尔传感器的机械安装误差，而是默认为一个电气周期360度范围内被6个霍尔状态平均分为6等分，即每个霍尔状态都是60度。
实际上，由于国内三相电机的生产办法，三个霍尔传感器的安装位置并不能保证一定的精度，往往角度的偏差有±10度甚至以上，这样实际的角度与计算使用的角度会有10度以上的差别，直接导致转矩脉动，让骑行车感恶劣化。
综上所述，特别需要一种电机驱动器用的霍尔校准系统，已解决上述现有存在的问题。
实用新型内容
针对上述问题，本实用新型的目的在于提供一种电机驱动器用的霍尔校准系统，针对现有技术存在的缺陷，使大批量生产的电动车（电动自行车或者电动摩托车）工作在低噪音和高骑行效果的状态。
为了实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：
一种电机驱动器用的霍尔校准系统，其特征在于，它包括：
一用于提供电动车动力的电池组；
一用于提供旋转运动的带有三个霍尔位置传感器的三相电机；
一用于驱动三相电机的逆变器；
一用于接收终端设备的霍尔校准指令信号，发送指令值到逆变器，以及对霍尔位置信号进行处理计算的中心控制器；
一用于发送霍尔校准指令以及得到霍尔位置信息反馈的终端系统；及一通讯转换器；
所述电池组与所述逆变器的正负极相连，所述电池组与中心控制器的正负极相连，所述逆变器的输出端连接所述三相电机，所述三相电机的霍尔位置传感器与所述中心控制器相连，所述中心控制器的输出端连接到所述逆变器的控制信号端，所述终端系统通过所述通讯转换器连接至所述中心控制器。
在本发明的一个实施例中，所述中心控制器包括一个接口电路，这个接口电路用来对三相电机的三个霍尔位置传感器供电，以及对获取的霍尔位置信号进行滤波。
在本发明的一个实施例中，所述中心控制器还包括一个霍尔位置信号处理模块，这个霍尔位置信号处理模块对获取的三个霍尔位置状态进行计算，从而获取6个实际的电气角度间隔，这6个电气角度的总和为360度。
在本发明的一个实施例中，所述中心控制器还包括一个霍尔校准用的电机驱动转矩开环控制模块，这个模块根据获取的霍尔校准开始指令信号，并根据检测到霍尔位置传感器的状态，开环的给定电机的转矩驱动信号。
在本发明的一个实施例中，所述中心控制器还包括一个通讯模块，这个模块从终端设备获取霍尔校准开始的指令信号，并从中心控制器获取实时的霍尔状态信息，以及中心控制器的心跳信号。
在本实用新型的一个实施例中，所述逆变器采用三相六桥臂结构，由功率器件T1-T6构成，功率器件T1、功率器件T3和功率器件T5的漏极分别连接到动力电池组的正端，功率器件T4的源极连接功率器件T1的漏极并连接电动车电机的U相，功率器件T6的源极连接功率器件T3的漏极并连接电动车电机的V相，功率器件T2的源极连接功率器件T5的漏极并电动车电机的W相。
进一步，所述功率器件为IGBT功率管或者MOSFET功率管。
与现有的结果及方法相比，终端心痛以及在中心控制器中实现的霍尔校准消除了电机生产中霍尔传感器的机械位置误差带来的电气位置信号误差，从而提高了电机驱动系统整体的平顺性，静音效果。
本实用新型的特点可参阅本案图式及以下较好实施方式的详细说明而获得清楚地了解。
附图说明
图1为本实用新型的电机驱动器用的霍尔校准系统结构示意图；
图2是本实施例中电流由电机U相流入，V、W相流出的示意图；
图3是理想的霍尔位置安装时的状态关系图；
图4是实际的一种霍尔位置安装时的状态关系图；
图5是中心控制器的内部框图。
具体实施方式
为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例进一步阐述本实用新型。
参见图1-5，一种电机驱动器用的霍尔校准系统，它包括动力电池组100、三相电机700、逆变器200、中心控制器300、终端系统400及一通讯转换器500。
动力电池组100用于提供电动车动力；三相电机700用于提供旋转运动的带有三个霍尔位置传感器；逆变器200用于驱动三相电机；中心控制器300用于接收终端设备的霍尔校准指令信号，发送指令值到逆变器，以及对霍尔位置信号进行处理计算；终端系统400用于发送霍尔校准指令以及得到霍尔位置信息反馈。
电池组100与逆变器200的正负极相连，电池组100与中心控制器300的正负极相连，逆变器300的输出端连接三相电机700，三相电机700的霍尔位置传感器与中心控制器300相连，中心控制器300的输出端连接到逆变器200的控制信号端，终端系统通过所述通讯转换器连接至所述中心控制器。
参见图2，逆变器采用三相六桥臂结构，由功率器件T1-T6构成，功率器件T1、功率器件T3和功率器件T5的漏极分别连接到动力电池组的正端，功率器件T4的源极连接功率器件T1的漏极并连接电动车电机的U相，功率器件T6的源极连接功率器件T3的漏极并连接电动车电机的V相，功率器件T2的源极连接功率器件T5的漏极并电动车电机的W相。功率器件为IGBT功率管或者MOSFET功率管。
中心控制器对所述霍尔位置传感器信号进行采样之后，计算所述三相电机的转子位置信号，再根据转矩或者速度指令信号给所述逆变器提供三相六桥臂供电。
参见图5，中心控制器包括一个接口电路302，这个接口电路用来对三相电机的三个霍尔位置传感器供电，以及对获取的霍尔位置信号进行滤波。中心控制器还包括一个霍尔位置信号处理模块303，这个霍尔位置信号处理模块对获取的三个霍尔位置状态进行计算，从而获取6个实际的电气角度间隔，这6个电气角度的总和为360度。中心控制器还包括一个霍尔校准用的电机驱动转矩开环控制模块301，这个模块根据获取的霍尔校准开始指令信号，并根据检测到霍尔位置传感器的状态，开环的给定电机的转矩驱动信号。中心控制器还包括一个通讯模块304，这个通讯模块从终端设备获取霍尔校准开始的指令信号，并从中心控制器获取实时的霍尔状态信息，以及中心控制器的心跳信号。中心控制器用代码实现霍尔校准的算法，在实现算法时，三相电机必须控制或者轻载，使用转矩开环来完成电机的驱动。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型的范围内。本实用新型要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。
Claims (7)
1.一种电机驱动器用的霍尔校准系统，其特征在于，它包括：
一用于提供电动车动力的电池组；
一用于提供旋转运动的带有三个霍尔位置传感器的三相电机；
一用于驱动三相电机的逆变器；
一用于接收终端设备的霍尔校准指令信号，发送指令值到逆变器，以及对霍尔位置信号进行处理计算的中心控制器；
一用于发送霍尔校准指令以及得到霍尔位置信息反馈的终端系统；及一通讯转换器；
所述电池组与所述逆变器的正负极相连，所述电池组与中心控制器的正负极相连，所述逆变器的输出端连接所述三相电机，所述三相电机的霍尔位置传感器与所述中心控制器相连，所述中心控制器的输出端连接到所述逆变器的控制信号端，所述终端系统通过所述通讯转换器连接至所述中心控制器。
2.根据权利要求1所述的电机驱动器用的霍尔校准系统，其特征在于，所述中心控制器包括一个接口电路，这个接口电路用来对三相电机的三个霍尔位置传感器供电，以及对获取的霍尔位置信号进行滤波。
3.根据权利要求1所述的电机驱动器用的霍尔校准系统，其特征在于，所述中心控制器还包括一个霍尔位置信号处理模块，这个霍尔位置信号处理模块对获取的三个霍尔位置状态进行计算，从而获取6个实际的电气角度间隔，这6个电气角度的总和为360度。
4.根据权利要求1所述的电机驱动器用的霍尔校准系统，其特征在于，所述中心控制器还包括一个霍尔校准用的电机驱动转矩开环控制模块，这个模块根据获取的霍尔校准开始指令信号，并根据检测到霍尔位置传感器的状态，开环的给定电机的转矩驱动信号。
5.根据权利要求1所述的电机驱动器用的霍尔校准系统，其特征在于，所述中心控制器还包括一个通讯模块，这个模块从终端设备获取霍尔校准开始的指令信号，并从中心控制器获取实时的霍尔状态信息，以及中心控制器的心跳信号。
6.根据权利要求1所述的电机驱动器用的霍尔校准系统，其特征在于，所述逆变器采用三相六桥臂结构，由功率器件T1-T6构成，功率器件T1、功率器件T3和功率器件T5的漏极分别连接到动力电池组的正端，功率器件T4的源极连接功率器件T1的漏极并连接电动车电机的U相，功率器件T6的源极连接功率器件T3的漏极并连接电动车电机的V相，功率器件T2的源极连接功率器件T5的漏极并电动车电机的W相。
7.根据权利要求6所述的电机驱动器用的霍尔校准系统，其特征在于，所述功率器件为IGBT功率管或者MOSFET功率管。
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| CN201520451890.8U CN204761359U (zh) | 2015-06-29 | 2015-06-29 | 一种电机驱动器用的霍尔校准系统 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106787483A (zh) * | 2017-02-12 | 2017-05-31 | 湖南天富机电科技有限公司 | 一种直流无刷电机霍尔角度调试系统及调试方法 |
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2015
- 2015-06-29 CN CN201520451890.8U patent/CN204761359U/zh active Active
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| CN106787483A (zh) * | 2017-02-12 | 2017-05-31 | 湖南天富机电科技有限公司 | 一种直流无刷电机霍尔角度调试系统及调试方法 |
| CN106787483B (zh) * | 2017-02-12 | 2023-05-16 | 湖南天富机电科技有限公司 | 一种直流无刷电机霍尔角度调试系统的调试方法 |
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