CN214256170U - 一种电机控制板 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电机控制板，应用于单相无刷直流电机，单相无刷直流电机包括定子、转子；定子上缠绕有线圈，转子包括一对磁极；电机控制板包括：控制板主体；控制板主体包括主控芯片、霍尔传感器，主控芯片与霍尔传感器电连接，主控芯片与线圈两端电连接；霍尔传感器设于定子的齿中心线以外的位置，用于感应磁极，并输出霍尔电压值；主控芯片接收霍尔电压值，根据霍尔电压值获取磁极的相对位置，同时检测输入的交流电压值，控制线圈两端的输入电压。本实用新型克服传统无刷直流电机启动过程中转子的负力矩所导致的启动缓慢问题，通过单相延长无刷直流电机正力矩作用时间，提高电机的启动速度。

Description

一种电机控制板

技术领域

本实用新型涉及电机控制技术领域，尤其涉及一种电机控制板。

背景技术

单相无刷直流电机的转子存在电磁转矩死点，目前通常在结构上对定子齿槽做不对称处理，使之产生不对称气隙磁阻，即在不同点状态下的转子磁路中心线偏离定子的齿中心线一定角度，并通过在定子的齿中心线上设置的霍尔传感器检测转子位置。

因此，当转子转过的角度接近180°时，转子的磁极位置相对定子发生改变，如果输入的电压不改变方向，此时会产生负力矩，阻碍转子转动，因此通过霍尔传感器判定转子磁极的位置改变的时机，进而通过改变定子线圈的输入电压相位来防止负力矩的产生。

然而本申请发明人发现：安装在定子对称中心线上的霍尔传感器无法判断转子的具体位置，由于电机电流相位相对反电动势相位存在延迟，即使芯片接收到霍尔传感器的输出信号时立刻改变定子线圈的输入电压，也会产生部分负力矩，从而减慢电机启动速度。

实用新型内容

本申请实施例通过提供一种电机控制板，解决了现有技术中由于电机电流相位相对反电动势相位存在延迟，导致的部分负力矩，减慢电机启动速度，通过延长无刷直流电机正力矩作用时间，提高电机启动速度。

本申请实施例提供了一种电机控制板，应用于单相无刷直流电机，所述单相无刷直流电机包括定子、转子；所述定子上缠绕有线圈，所述转子包括一对磁极；所述电机控制板包括：控制板主体；

所述控制板主体包括主控芯片、霍尔传感器，所述主控芯片与所述霍尔传感器电连接，所述主控芯片与所述线圈两端电连接；

所述霍尔传感器设于定子的齿中心线以外的位置，用于感应所述磁极，输出霍尔电压值；

所述主控芯片接收霍尔电压值，根据霍尔电压值获取所述磁极的相对位置，同时根据输入的交流电压值，控制所述线圈两端的输入电压。

优选地，所述霍尔传感器的安装位置与所述定子的齿中心线存在角度α，α的值设于30°-45°之间。

优选地，所述霍尔传感器在所述转子的磁瓦中心线旋转经过时，改变输出的霍尔电压值。

本申请实施例中提供的一种电机控制板，至少具有技术优点：1、克服无刷直流电机启动过程中转子的负力矩导致的启动缓慢问题；2、延长无刷直流电机正力矩作用时间；3、提高电机启动速度。

附图说明

图1为本申请实施例中的一种电机控制板的应用结构示意图；

图2为本申请实施例中的霍尔传感器安装在定子齿中心线时的转矩与齿槽转矩示意图；

图3为本申请实施例中的逆时针转动时转子转向与霍尔位置示意图；

图4为本申请实施例中的顺时针转动时转子转向与霍尔位置示意图。

附图标号：控制板主体1，霍尔传感器11，主控芯片12，单相无刷直流电机4，定子2，转子3，定子的齿中心线21，转子的磁瓦中心线31

具体实施方式

为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。

参考图1所示，本实施例提供了一种电机控制板，应用于单相无刷直流电机4。本实施例中的单相无刷直流电机4包括定子2、转子3；定子2上缠绕有线圈，转子3包括一对磁极，磁极围绕线圈旋转。

本实施例的电机控制板包括：控制板主体1。控制板主体1包括主控芯片 12、霍尔传感器11，主控芯片12与霍尔传感器11电连接。

本实施例中的主控芯片12与线圈两端电连接。霍尔传感器11设于定子的齿中心线21以外的位置，用于感应磁极，输出霍尔电压值。霍尔电压值为正值或者负值。即霍尔传感器11根据磁极不同的位置输出相应的霍尔电压值。

本实施例中的主控芯片12接收霍尔电压值，根据霍尔电压值获取磁极的相对位置，同时根据输入的交流电压值，控制线圈的两端电压。

其中，参考图2所示，定子2包括定子的齿中心线21，若霍尔传感器11 安装在定子的齿中心线21上，当转子的磁瓦中心线31转动到霍尔传感器11 所在位置时，霍尔传感器11输出的霍尔电压值发生改变，主控芯片12控制转子3两端电压变化，此时由于电流相对反电动势相位的延迟，转子3转矩会经历一段时间的负转矩，从而拖慢电机的启动。

基于此，本实施例中的霍尔传感器11设于定子的齿中心线21以外的位置，进一步地，霍尔传感器11的安装位置与定子的齿中心线21存在角度α，α的值设于30°-45°之间。当转子的磁瓦中心线31转动，尚未转到定子的齿中心线21时(即在30°-45°的超前角)，霍尔传感器11输出的霍尔电压值发生改变，此时主控芯片12提前控制了线圈两端的电压变化，进一步地，本实施例中的主控芯片12提前控制线圈两端的输入电压时间约2ms，从而使得提前量弥补了电流相位相对于反电动势相位的延迟，减少甚至消除电机启动过程中负转矩，从而提高电机启动速度。

本实施例中的霍尔传感器11的安装位置根据转子3的转动方向提前设置，如图3所示，当单相无刷直流电机4中的转子3转动方向为逆时针时，霍尔传感器11的安装位置与定子的齿中心线21存在角度α1，α1的值在30°-45°之间。如图4所示，当单相无刷直流电机4中的转子3转动方向为顺时针时，霍尔传感器11的安装位置与定子的齿中心线21存在角度α2，α2的值在30° -45°之间。

本实施例中霍尔传感器11在所述转子的磁瓦中心线31旋转经过时，改变输出的霍尔电压值。进一步地，本实施例中的电机启动时，当转子3从镜子转动到130°-145°左右时，在转子的磁瓦中心线31会经过霍尔传感器11的安装位置时，霍尔传感器11输出的霍尔电压值发生改变，此时主控芯片12根据霍尔电压值提前预判转子的磁瓦中心线31经过定子的齿中心线21的时机，并根据转子的磁瓦中心线31经过定子的齿中心线21的时机，以及输入交流电压的方向，提前控制定子2线圈两端电压的改变，从而避免电机电流相位相对反电动势相位的延迟导致的负力矩的产生。

尽管已描述了本实用新型的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本实用新型范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (3)

1.一种电机控制板，应用于单相无刷直流电机，所述单相无刷直流电机包括定子、转子；所述定子上缠绕有线圈，所述转子包括一对磁极；其特征在于，所述电机控制板包括：控制板主体；

所述控制板主体包括主控芯片、霍尔传感器，所述主控芯片与所述霍尔传感器电连接，所述主控芯片与所述线圈两端电连接；

所述霍尔传感器设于定子的齿中心线以外的位置，用于感应所述磁极，输出霍尔电压值；

所述主控芯片接收霍尔电压值，根据霍尔电压值获取所述磁极的相对位置，同时根据输入的交流电压值，控制所述线圈两端的输入电压。

2.如权利要求1所述的电机控制板，其特征在于，所述霍尔传感器的安装位置与所述定子的齿中心线存在角度α，α的值设于30°-45°之间。

3.如权利要求1所述的电机控制板，其特征在于，所述霍尔传感器在所述转子的磁瓦中心线旋转经过时，改变输出的霍尔电压值。

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