[发明专利]直流无刷电机反充电式电子制动方法

说明书

技术领域

本发明涉及直流无刷电机控制技术领域，尤其涉及一种直流无刷电机反充电式电子制动方法。

背景技术

直流无刷电机的运行需要一个配套的控制器。目前控制器在制动时有四种方法：一是简单地切断电源，二是切断电源加机械制动，三是能耗制动，四是反接制动。

上述四种方法分别具有以下不足之处：

第一、简单地切断电源。电机在高速运行时，有很大的动能，因此采用切断电源方法电机要很长时间才能停下来，可能造成危险。

第二、切断电源加机械制动。切断电源如第一种方法所述，机械制动效果固然好，但制动部件会磨损，需要经常换。

第三，能耗制动。能耗制动指的是把电机转动所产生的反电动势通过闭合回路产生电流，让动能转化为电能后通过功率管及电阻以发热形式消耗掉，这属于电子制动，但缺点是没有利用电机动能，并且容易造成功率管过热烧毁。

第四，反接制动。反接制动指的是电机正转时则加反转的电压，反转时则加正向的电压，这种方法属于电子制动，但缺点是不但没有利用电机动能，反而需要电源输出功率。

发明内容

(一)要解决的技术问题

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种直流无刷电机反充电式电子制动方法，以克服机械制动造成机械部件的损伤，并对电机的动能进行回收利用，减小功率管的发热，提高能源利用效率。

(二)技术方案

为达到上述目的，本发明提供了一种直流无刷电机反充电式电子制动方法，该方法应用于至少包含主控单元、制动子单元、脉宽调整子单元和调制中断单元的直流无刷电机单片机控制系统，该方法包括：

未接收到制动信号时，该单片机控制系统的主控单元、脉宽调整子单元、调制中断单元执行正常操作，制动子单元不工作；

在接收到制动信号时，主控单元周期调用制动子单元和脉宽调整子单元，系统在周期中断条件下触发调制中断单元；制动子单元根据电机速度计算期望脉宽调制信号值，脉宽调整子单元在满足不超过允许电流电压范围前提下根据期望脉宽调制信号值调整实际输出的脉宽调制信号值，调制中断单元判断直流无刷电机的霍尔信号是否发生变化，如果发生变化，则计算电机转速，并将计算的电机转速保存为全局变量，供制动子单元使用，并进行译码调制；如果没有发生变化，则直接输出脉宽调制信号给电机控制器，经实际脉宽调制信号调制后输出给电机控制器的三相桥路，进而控制电机的电枢电流，实现直流无刷电机的反充电式电子制动。

优选地，所述进行译码调制的过程包括：调制中断单元判断制动标志位是否为假，如果制动标志位为假，则进行正常译码调制，结束；否则，如果制动标志位为真，进行制动逻辑译码调制，上管关闭，下管脉宽调制信号调制，输出的逻辑信号经脉宽调制信号调制后输出给电机控制器，通过三相桥路控制电机，实现直流无刷电机的反充电式电子制动。

优选地，所述制动逻辑译码调制进一步具有同步整流功能：上管全部关闭，一个下管调制，一个下管开通，调制的下管所处桥臂位置与正常运行时译码逻辑的上管所在桥臂位置相同，开通的下管位置即是正常运行时译码逻辑的下管所在位置，其他下管关闭。

优选地，所述单片机控制系统调用主控单元、制动子单元和脉宽调整子单元执行的操作包括：主控单元首先初始化相关外设，设定系统参数，设定变量的初始值；随后进入周期循环，一个周期查询信号触发一次周期循环，在周期循环体中，主控单元根据输入的制动信号电平设置制动标志位，并判断制动标志位是否为假，如果制动标志位为假，则触发正常操作，结束；否则，如果制动标志位为真，则触发制动子单元；该正常操作或制动子单元得到期望的脉宽调制信号值，将输出给脉宽调整子单元；脉宽调整子单元根据接收的期望的脉宽调制信号值调整实际输出的脉宽调制信号值；在脉宽调整子单元执行完毕后，主控单元完成本次循环操作，等待下一个周期查询信号以执行新一轮循环，直到系统停机为止。

优选地，所述脉宽调整子单元根据接收的期望的脉宽调制信号值调整实际输出的脉宽调制信号值的过程包括：脉宽调整子单元接收到正常操作或制动子单元输入的期望的脉宽调制信号值，首先判断反充电制动标志位是否为真；