[发明专利]一种基于旋变角度的无刷电机驱动方法

说明书

本发明公开了一种基于旋变角度的无刷电机驱动方法，在无刷电机上同轴固连一旋转变压器，在旋转变压器上连接旋变解调芯片获取旋转变压器的角度信号，通过旋变解调芯片将角度信号传输给ARM处理器，ARM处理器利用同步控制算法公式得出脉宽调制信号，再将脉宽调制信号输入三相桥驱动芯片转换为三相电机驱动信号驱动无刷电机正反转。

技术领域

本发明涉及无刷电机驱动的技术领域，特别是涉及基于旋变角度信号的无刷电机驱动技术领域。

背景技术

直流无刷电机作为舵机、二维随动机构、寻北仪等系统的执行机构具有十分重要作用，而驱动方法高效与否将直接影响着电机自身的性能。

传统的直流无刷电机驱动利用霍尔传感器获取当前电机转子所在的位置，然后依据定子绕线决定开启换流器中功率晶体管的顺序，使电流依序流经电机线圈产生顺向(或逆向)旋转磁场，并与转子的磁铁相互作用，如此驱动电机顺向(或逆向)转动。现有的电机驱动方法通过霍尔传感器仅可获取电机转子的六种当前位置状态，只可粗略估计电机的位置信息，以此位置信号作为发生驱动信号的依据，驱动电机转动，粗糙的基准位置信号会大大减弱无刷电机的性能。

发明内容

针对现有技术中的不足，本发明提供一种基于旋变角度的无刷电机驱动方法。解决了无刷电机因霍尔传感器获取转子位置不精确，导致驱动器发出控制脉宽调制信号不准确而使电机动态性能变差的难题。

本发明所采用的技术方案是：

一种基于旋变角度的无刷电机驱动方法，在无刷电机上同轴固连一旋转变压器，在旋转变压器上连接解调芯片获取旋转变压器的角度信号，通过解调芯片将角度信号传输给ARM处理器，ARM处理器利用同步控制算法公式得出脉宽调制信号，再将脉宽调制信号输入三相桥驱动芯片转换为三相电机驱动信号驱动无刷电机正反转。

旋变解调芯片2选取为AD公司的AD2S1210，ARM控制芯片选取为ST公司的STM32F303,三相桥驱动芯片选取Cirrus Logic公司的SA306A。

同步控制算法公式为：

A+＝H*Sin(W±∏/2)；

A-＝100％-H*Sin(W±∏/2)；

B+＝H*Sin(W+2*∏/3±∏/2)；

B-＝100％-H*Sin(W+2*∏/3±∏/2)；

C+＝H*Sin(W+4*∏/3±∏/2)；

C-＝100％-H*Sin(W+4*∏/3±∏/2)；

其中A+和A-、B+和B-、C+和C-分别为一对互补的脉宽调制信号；H为幅值信号，范围为0-1来调整电机转动的速度；W为采集到的旋变角度信号；∏为圆周率；公式中选取“+”电机正转；公式中选取“-”电机反转。

与现有的霍尔传感器提供换相信号的无刷电机驱动方法相比，本发明利用旋转变压器提供的角度信号，获取了非常精准的换相角度，同时采用同步感应同步控制算法，大大提高了无刷电机的性能，本发明可将同款无刷电机的综合性能指标提高一个甚至多个量级。

附图说明

图1是本发明基于旋转变压器的无刷电机驱动方法的总体框图；