[发明专利]一种无刷直流电机的电磁转矩脉动抑制装置

说明书

技术领域

本发明涉及电机电路技术领域，尤其是一种无刷直流电机的电磁转矩脉动抑制装置。 

背景技术

无刷直流电机应用广泛，但是由于其自身的缺陷，在运转时会出现电磁转矩脉动，由于电磁转矩脉动的存在会严重影响无刷直流电机的转速和运转效率，进而影响其应用到对电机性能要求较高的领域。 

产生电磁转矩脉动的原因主要有： 

第一、当转子转到换相位置，即转子磁极中心线与由定子励磁电流产生的磁极中心线相重叠时，转子所受的电磁力最大(同样的定子励磁电流条件下)但这个电磁力的方向为径向，与电机的运转方向相垂直，即此时电磁转矩为零，且电磁力必将阻碍转子的运转。 

第二、现有霍尔传感器的安装方法，不能保证霍尔传感器能准确地将转子的位置信息传给控制芯片，总会出现小许误差，加上转子的磁极分界线不整齐，所以在换相时刻总会出现电磁转矩脉动和阻碍转子运转的电磁阻力。 

发明内容

本发明的目的在于提供了一种无刷直流电机的电磁转矩脉动抑制装置，以克服上述原因产生的电磁转矩脉动和阻碍转子运转的电磁阻力，并提高电机转速和运转效率。 

为达到以上目的，本发明提供一种无刷直流电机的电磁转矩脉动抑制装置，包括： 

一驱动电路，用于驱动一无刷直流电机； 

一传感器，设在所述无刷直流电机上，用于探测所述无刷直流电机的一转子位置，由此产生一转子位置信号； 

一驱动信号发生器，接收所述转子位置信号并将所述转子位置信号转换成一驱动信号，其中，所述驱动信号发生器的一信号输入端与所述传感器的一位置信号输出端连接，所述驱动信号发生器的一信号输出端与所述驱动电路的一第一输入端连接； 

一电机效率提高器，接收所述转子位置信号并将所述转子位置信号转换为一换相控制信号，其中，所述电机效率提高器的一信号输入端与所述传感器的所述位置信号输出端连接，所述电机效率提高器的一信号输出端与所述驱动电路的一第二输入端连接；及 

一直流电源，为所述无刷直流电机，所述传感器，所述驱动信号发生器及所述电机效率提高器供电； 

其中，所述驱动电路叠加所述驱动信号及所述换相控制信号以产生一拟合信号，并通过所述拟合信号控制一输出电流，使换相点的一定子电流为零。 

与现有技术相比，本发明的突出优点是： 

第一、增加了所述电机效率提高器，所述电机效率提高器能根据所述霍尔传感器提供的所述转子位置信号来关闭换相点前后的控制电压，然后通过所述桥式驱动电路，使换相时刻的定子电流为零，从而轻松解决因霍尔传感器安装位置不准确和转子磁极分界线不整齐造成的换相时刻不准确的问题，进而有效避免在换相时刻出现的转矩脉动和阻碍转子运转的电磁阻力，同时因换相时刻的定子电流为零，所以能有效减少换相时刻阻碍转子运转的径向电磁力，从而减少电机能耗，并且使阻碍转子的运转的电磁力减到最少，提高电机转速和运转效率。 

第二、增加了所述电机效率提高器，使所述驱动信号发生器可以专注于所述驱动信号的产生，而不需在产生所述驱动信号的同时进行过多的内部运算，并且不需做相应的驱动信号调整。 

综上所述，本发明可以在提高电机转速和电机效率的同时，减少控制系统的复杂程度，进而提高系统的可靠性，并降低系统的成本。 

本发明的这些目的，特点，和优点将会在下面的具体实施方式，附图，和权利要求中详细的揭露。 

附图说明

图1为本发明的原理框图。 

图2为本发明的电路原理图。 

图3为本发明的驱动电路图。 

图4为本发明的控制逻辑时序图。 

具体实施方式

请参见图1，本发明为一种无刷直流电机的电磁转矩脉动抑制装置，包括： 

一驱动电路1，用于驱动一无刷直流电机2； 

一传感器3，设在所述无刷直流电机2上，用于探测所述无刷直流电机2的一转子位置，由此产生一转子位置信号； 

一驱动信号发生器4，接收所述转子位置信号并将所述转子位置信号转换成一驱动信号，其中，所述驱动信号发生器4的一信号输入端与所述传感器3的一位置信号输出端连接，所述驱动信号发生器4的一信号输出端与所述驱动电路1的一第一输入端连接； 

一电机效率提高器5，接收所述转子位置信号并将所述转子位置信号转换为一换相控制信号，其中，所述电机效率提高器5的一信号输入端与所述传感器3的所述位置信号输出端连接，所述电机效率提高器5的一信号输出端与所述驱动电路1的一第二输入端连接；及