[发明专利]电机的位置检测电路和方法

说明书

技术领域

本发明实施例涉及电机控制技术领域，尤其涉及一种电机的位置检测电路和方法。

背景技术

目前由于无位置传感器永磁无刷直流电机具有装配简单、运用场合广、可靠性高并且成本低等优势，得到了越来越广泛的运用。但由于其运用场合较为复杂，且该方案起动前不能直接获取电机位置信号，起动控制难度较高，在各种外界干扰下往往容易出现起动失败的情况。例如，在受外力影响的情况下，直流风机起动前可能处于正向或逆向旋转状态，而且其转速也可能存在较大差异，这种情况下就需要控制器使用恰当的位置检测方法来检测当前风机所处状态，才能保证风机的可靠起动。

为了解决这样的问题，现有技术提供了一种位置及转速检测方法。该检测方法通过处理器产生50％的PWM波控制3相桥臂6只IGBT有序导通，并将由电机反电动势在3相绕组中产生的3相电流采入控制器，然后通过软件将检测到的电流信号进行阈值处理后得出电流过零点区域，进一步获取电机转子位置和转子转速信息。

此检测方法中反电动势所产生电流在IGBT及其所并联续流二极管内部循环流动时，由于IGBT内部并联的二级管存在固定的导通压降，当反电动势压降小于二极管导通电压时，二极管截止，导致相电流在过零点时存在零电流钳位现 象。参见图1，在过零点处会有一段保持原值趋势而形成的平台11。并且，电机反电动势越小、转速越低，此平台现象越明显、平台时间越长。同时，6只IGBT顺序切换导通的过程中也将造成过零点位置附近电流发生振荡畸变，使得过零点检测难度增加，准确性较差。而且，同时检测一个电气周期内3相电流的6处过零点，由于两过零点间只有1/6周期，检测时间区域较小，且受到过零点平台及过零点阀值区间的影响，电机转速越高，所能检测的时间区域越小，精度误差越大，严重影响电机当前转速及角度计算的准确性。

发明内容

针对上述技术问题，本发明实施例提出一种电机的位置检测电路和方法，以提高对电机的当前位置检测的准确性。

第一方面，本发明实施例提供了一种电机的位置检测电路，所述电路包括：运算放大器及过零点检测器，所述运算放大器的同相输入端与所述电机的三相驱动信号中的一路连接，所述运算放大器的反相输入端与所述电机的三相驱动信号中的另一路连接，并且所述运算放大器的输出端与所述反相输入端之间跨接有反馈电阻，所述运算放大器用于将所述电机的三相驱动信号中的一路与另一路作差，以得到重构信号；所述运算放大器的输出端与所述过零点检测器的输入端相连接，所述零点检测器用于通过检测所述重构信号的相位，判定所述电机的当前转向和当前位置。

第二方面，本发明实施例提供了一种电机的位置检测方法，所述方法包括：

将所述电机的三相驱动信号中的一路与另一路作差，以得到重构信号；

通过检测所述重构信号的相位，判定所述电机的当前转向和当前位置。

本发明实施例提供的电机的位置检测电路和方法，利用运算放大器计算电 机的三相驱动信号中任意两项之间的差信号，并将所述差信号作为位置检测的重构信号，再通过识别所述重构信号的相位判定电机的当前转向和当前位置，避免了现有的位置检测方法中的零电流钳位现象，提高了电机的转向和位置检测的准确性。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1是现有技术中零电流钳位现象的示意图；

图2是本发明第一实施例提供的电机的位置检测电路的电路结构框图；

图3是本发明第一实施例提供的电机的位置检测电路的重构信号的信号波形图；

图4是本发明第二实施例提供的电机的位置检测电路的电路结构图；

图5是本发明第三实施例提供的电机的位置检测方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部内容。

第一实施例

本实施例提供了电机的位置检测电路的一种技术方案。参见图2，在该技术方案中，所述电机的位置检测电路包括：运算放大器21及过零点检测器22。