[发明专利]无刷电机的基于转子位置检测的自矫正启动方法

说明书

技术领域

本发明属于无刷电机控制领域，具体地，涉及一种无刷电机的基于采用单个霍尔传感检测转子位置的自矫正启动方法。

背景技术

近年来，随着永磁新材料、微电子技术、自动控制技术以及电力电子技术特别是大功率开关器件的发展，无刷电动机得到了长足的发展。其中电机的转子位置的检测正确可靠，对缩短电机的启动时间和增加电机的启动成功率起到非常关键的作用。

然而由于传感器的安装位置，转子磁场强度的大小及生产工艺水平均影响转子位置的检测精度，检测反馈信号错误是难以避免的，当错误发生时，需要有一种方法自动对错误进行矫正，否则电机无法启动。尤其是对于采用单个霍尔传感器检测转子位置的无刷电机而言，情况更差。

因此，对于普通消费者来说，需要一种能够解决上述问题的无刷电机的基于转子位置检测的自矫正启动方法。

发明内容

本发明的目的是为了提供一种针对如上所述的采用单个霍尔传感器检测转子位置的无刷电机的基于转子位置检测的自矫正启动方法。根据本发明的无刷电机的基于转子位置检测的自矫正启动方法，电机上电时，控制器通过检测霍尔信号快速判定转子的初始位置，并根据检测结果驱动电机启动。如果判定初始位置错误，控制器能够根据输入电压相位自动校正转子的相位，从而正确的驱动电机，解决了现有技术中单相无刷电机启动时转子位置判定错误无法启动的问题。使得转子位置的检测正确可靠，有利地缩短了电机的启动时间和并增加了启动成功率。

具体而言，根据本发明的一方面，提供一种针对采用单个霍尔传感器检测转子位置的无刷电机的基于转子位置检测的自矫正启动方法，包括步骤：

在电机启动前，读取转子位置传感器检测到的初始电压波形，根据初始电压波形与第一阈值的比较结果，设定转子位置状态变量为第一状态或者第二状态；

如果转子位置状态变量为第一状态，则进行转子位置传感器的最大值检测过程；

如果转子位置状态变量为第二状态，则进行转子位置传感器的最小值检测过程，

其中转子位置传感器的最大值检测过程包括：

向电机施加与第一状态对应的第一预定输入电压，并判断转子位置传感器此时检测到的电压波形是否逐渐增加；

如果判断转子位置传感器此时检测到的电压波形逐渐减小或者固定不变，则判定转子位置错误，修改转子位置状态变量为第二状态，

如果判断转子位置传感器此时检测到的电压波形逐渐增加，则将转子位置传感器当前检测到的电压波形值与转子位置传感器的最大电压波形阈值进行比较；

如果转子位置传感器当前检测到的电压波形值与上述最大电压波形阈值之差小于一容限阈值，则将转子位置状态变量更新为第二状态，完成了转子位置传感器的最大值检测过程；

如果线性霍尔传感器的转子位置传感器当前检测到的电压波形值与上述最大电压波形阈值之差大于等于容限阈值，则继续施加交流电压驱动电机，

其中转子位置传感器的最小值检测过程包括：

向电机施加与第二状态对应的第二预定输入电压，并判断转子位置传感器此时检测到的电压波形是否逐渐减小；

如果判断转子位置传感器此时检测到的电压波形逐渐增大或者固定不变，则判定转子位置错误，修改转子位置状态变量为第一状态；

如果判断转子位置传感器此时检测到的电压波形逐渐减小，则将线性霍尔传感器的转子位置传感器当前检测到的电压波形值与转子位置传感器的最小电压波形阈值进行比较；

如果转子位置传感器当前检测到的电压波形值与上述最小电压波形阈值之差大于一容限阈值，则将转子位置状态变量更新为第一状态，完成了转子位置传感器的最小值检测过程；

如果线性霍尔传感器的转子位置传感器当前检测到的电压波形值与上述最小电压波形阈值之差小于等于容限阈值，则继续施加交流电压驱动电机，

如果完成了转子位置传感器的最大值检测过程、最小值检测过程，则结束所述的自矫正启动方法。

其中，霍尔传感器采用线性霍尔传感器。

第一状态是电机启动前转子位置传感器检测到的电压大于中点电压时最小齿槽转矩位置对应的转子位置；第二状态是电机启动前转子位置传感器检测到的电压小于中点电压时最小齿槽转矩位置对应的转子位置，其中，转子位置传感器检测到的电压信号是以所述中点电压所在的横轴直线为基准进行正弦变化。

其中，转子位置传感器的最大电压波形阈值、最小电压波形阈值存储在控制无刷电机的单片机的存储器中。