[发明专利]采用正弦函数运算的无刷直流电机三三导通信号合成方法

说明书

技术领域

本发明涉及无刷直流电机控制领域，尤其是一种采用正弦函数运算的无刷直流电机三三导通信号合成方法。

背景技术

无刷直流电机具有调速性能好、效率高、体积小、重量轻的特点，在国民生产生活中得到了广泛的应用。尤其是伴随着如今化石能源短缺，由无刷直流电机驱动的电动汽车越来越多。目前学者们大都研究无刷直流电机的两两导通方式，对三三导通方式研究的较少。由于三三导通的触发信号，需将霍尔信号延迟30电角度，所以不能直接由霍尔信号合成，现今的研究大都采用光电编码器实现倍频进而驱动无刷直流电机的三三导通，采用光电编码器成本增加，急需一种利用软件运算实现的三三导通驱动信号合成方法，采用正弦函数运算的无刷直流电机三三导通信号合成新方法应运而生。

发明内容

本发明目的在于提供一种高精度、运算量小、节约成本的采用正弦函数运算的无刷直流电机三三导通信号合成方法。

为实现上述目的，采用了以下技术方案：本发明主要包括无刷直流电机、霍尔位置传感器以及DSP控制器，所述方法步骤如下：

步骤1，利用无刷直流电机内部自带的霍尔位置传感器可以得到A、B、C三相相位互差120度且高低电平各一半的电机转子位置信号；

步骤2，用DSP控制器记录霍尔信号的周期T；

步骤3，由DSP控制器发出一路幅值为A相霍尔信号幅值的二倍、周期为T(T＝2t)、持续时间为T/4的正弦波，即2Hsin[t(2π/T)]；H是霍尔信号的幅值；

步骤4，在DSP控制器中将步骤3中的正弦波分别与三相霍尔信号幅值做差，记录当差值为0和H所对应时刻ta1，ta2，这两个时刻恰好为无刷直流电机三三导通三相六状态切换的时刻，其余两相同理。

进一步的，步骤2中，记录任意一相霍尔信号，上升沿开始计时，下降沿停止计时，记录时间为t，霍尔信号周期为2t。

进一步的，步骤4中，

做差计算式为：2Hsin[t(2π/T)]-H；

当计算结果为0时，[t(2π/T)]＝30°，该时刻即为霍尔信号上升沿向后延迟30电角度所对应的时刻；

当计算结果为H时，即[t(2π/T)]＝90°，该时刻同理是另一组开关管开通和关断的切换时刻。

当和sin90°＝1成立时，霍尔信号分别延迟了30电角度和90电角度。

与现有技术相比，本发明具有如下优点：

1、只需运用电机自身的霍尔位置传感器和DSP进行运算而不需要其他控制控制芯片或者开发板辅助控制或运算，减少了成本。

2、逻辑清晰明了，计算简单，编程容易。

3、该方法的计算精度高，能进行实时的运算，适合在高精度领域运用。

附图说明

图1是本发明方法中正弦波与霍尔信号运算及开关管导通图。

图2是本发明方法中无刷直流电机的三三导通开关管开通情况及反电势规律图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步说明：

如图1所示HA、HB、HC即为无刷直流电机的三相霍尔位置信号，都是高低电平各为180度电角度，而且A、B、C互差120电角度。例如A相，霍尔信号的第一个上升沿是在30度但是开关管VT1需要在0度时被触发，也就是说开关管超前霍尔信号30度触发，其它两相同理。若利用三相霍尔信号进行逻辑合成，合成的信号同样也是滞后或超前开关管的触发时刻，所以直接利用霍尔信号不能很好的实现换相信号的合成或各个开关管在相应时刻的触发。