[发明专利]一种无刷直流电机低速转矩脉动的抑制装置及抑制方法

说明书

技术领域

本发明属于电子控制领域，特别涉及一种基于维持电流不变的无刷直流电机低速转矩脉动的抑制装置及抑制方法。

背景技术

无刷直流电机具有体积小、性能好、结构简单、可靠性高、输出转矩大等优点，然而无刷直流电机换相时产生的换相转矩脉动，可引起电机抖动、噪声，限制了该类电机的应用范围。以无刷直流电机二二导通、三相六状态为例，低速运转的无刷直流电机在换相的时候，不变相的电流会有所变化，这就产生了转矩脉动，归其原因是导通相的电流变化太快，所以减缓导通相电流变化，使不变相的电流趋于不变能起到抑制转矩脉动的作用。本案正是基于这种思路而形成。

发明内容

本发明的目的，在于提供一种无刷直流电机低速转矩脉动的抑制装置及抑制方法，其可通过维持电流不变的方式抑制转矩脉动。

为了达成上述目的，本发明的解决方案是：

一种无刷直流电机低速转矩脉动的抑制装置，包括电压型逆变器、控制器和电流采集模块，其中，所述电压型逆变器的输出端分别对应连接无刷直流电机的三相绕组，所述电流采集模块的输入端连接无刷直流电机的三相绕组，用于采集流经三相绕组的电流，并将采集的电流送入控制器；所述控制器的输入端还连接无刷直流电机的霍尔信号输出端，且所述控制器的输出端分别连接电压型逆变器，通过对电压型逆变器的控制实现对无刷直流电机各相是否导通的控制。

上述电压型逆变器包括直流电压源和三相桥式逆变器，三相桥式逆变器由6个功率管MOS1-MOS6两两一组先串联再并联形成，所述直流电压源连接三相桥式逆变器的输入端，而三相桥式逆变器的三个输出端作为电压型逆变器的输出端，分别对应连接无刷直流电机的三相绕组。

上述电压型逆变器还包括三个电容器，三个电容器的一端分别与三相桥式逆变器的三个输出端对应连接，三个电容器的另一端连接于一点。

一种基于如前所述的无刷直流电机低速转矩脉动的抑制装置的抑制方法，包括如下步骤：

(1)控制器采集无刷直流电机的霍尔信号，并根据采集到的霍尔信号计算得到无刷直流电机在换相时的导通相X和不变相Y；

(2)电流采集模块分别采集不变相Y在换相时的电流I_y和稳定时的电流I_y1；

(3)控制器对前述电流I_y、I_y1进行判断，若换相时|I_y-I_y1|＞a，则控制导通相X关断，返回步骤(2)；若|I_y-I_y1|＜a，则控制换相时新的导通相X导通，进入步骤(4)；其中，a表示不变相Y稳定时的电流I_y1的百分之一；

(4)继续判断I_y是否趋于稳定，若不稳定则返回步骤(2)，稳定则结束。

上述步骤(4)中，若I_y的变动幅度在1％内，判断其趋于稳定。

采用上述方案后，本发明通过减缓换相时导通相的电流上升速度来使不变相电流趋于不变，从而达到抑制转矩脉动的作用，结构简单。

附图说明

图1是本发明抑制装置的整体架构图；

图2是无刷直流电机各相绕组的感应电势和输入电流图；

其中，(a)、(b)、(c)分别表示A、B、C三相绕组的感应电势，(d)、(e)、(f)分别表示A、B、C三相绕组的输入电流；

图3是本发明抑制方法的流程图。

具体实施方式

以下将结合附图，对本发明的技术方案进行详细说明。