[发明专利]无传感器梯形波电机换相快速退磁控制方法、装置及电机

说明书

本发明适用于电机控制领域，提供了一种无传感器梯形波电机换相快速退磁控制方法、装置及电机，该方法包括：当电机换相时，在当前工作区间开始的一段时间内，将PWM信号施加于在工作区间发生变化的过程中未发生切换的开关管上，并使当前工作区间的另一开关管处于常通状态，从而使悬空相绕组上的反相电压增大，以对工作区间发生变化时的悬空相绕组进行快速退磁；若退磁结束，则将PWM信号施加于当前工作区间的上桥臂开关管上，并使当前工作区间的下桥臂开关管处于常通状态。本方法大大缩短退磁时间，提高过零点判断的准确性，从而换相精准，电机不会失步；大大提高了无传感器梯形波控制的可靠性，同时无需增加任何硬件成本，具有一定通用性和技术优势。

技术领域

本发明属于电机控制领域，尤其涉及一种无传感器梯形波电机换相快速退磁控制方法、装置及电机。

背景技术

无刷直流电机(Brushless DC Motor，BLDCM)是随着电力电子技术及新型永磁材料的发展而迅速成熟起来的一种新型电机。以其启动转矩大、调速性能好、效率高、过载能力强、性能稳定、控制结构简单等优点，同时还保留了普通直流电机优良的机械特性，广泛应用于伺服控制、数控机床、机器人等领域。

在无刷直流电机中，绕组的反电势通常是正负交变的，当某相绕组的反电势过零时，转子直轴恰好与该相绕组轴线重合，因此只要检测到各相反电势的过零点，就可获知转子的若干个关键位置，从而省去转子位置传感器，实现无位置传感器无刷直流电机控制。这是目前应用最广泛的无位置传感器BLDCM控制方法。

现有的无传感器(即位置传感器)梯形波控制的直流无刷电机中，电机的反电动势为典型的梯形波，在该领域中，目前还没有针对电机的悬空相进行快速退磁的方法，对于一些绕组电感量比较大的(几百mH以上)电机，或者电机重载运行，电机换相时固有的消磁现象会淹没过零点，使其得不到正常的位置信息，会造成电机失步，严重的还可能引发过流烧毁MOS管或电机。

发明内容

本发明实施例提供一种无传感器梯形波电机换相快速退磁的控制方法、装置及电机，旨在解决在无传感器梯形波控制的直流无刷电机领域中还没有针对悬空相进行快速退磁的方法的问题。

本发明实施例是这样实现的，一种无传感器梯形波电机换相快速退磁的控制方法，所述方法包括：

当电机换相时，在当前工作区间开始的一段时间内，将PWM信号施加于在工作区间发生变化的过程中未发生切换的开关管上，并使当前工作区间的另一开关管处于常通状态，从而使悬空相绕组上的反相电压增大，以对工作区间发生变化时的悬空相绕组进行快速退磁；

若退磁结束，则将PWM信号施加于当前工作区间的上桥臂开关管上，并使当前工作区间的下桥臂开关管处于常通状态。

本发明还提供一种无传感器梯形波电机换相快速退磁的控制装置，所述装置包括：

快速退磁单元，用于当电机换相时，在当前工作区间开始的一段时间内，将PWM信号施加于在工作区间发生变化的过程中未发生切换的开关管上，并使当前工作区间的另一开关管处于常通状态，从而使悬空相绕组上的反相电压增大，以对工作区间发生变化时的悬空相绕组进行快速退磁；

恢复单元，用于若退磁结束，则将PWM信号施加于当前工作区间的上桥臂开关管上，并使当前工作区间的下桥臂开关管处于常通状态。

本发明还提供一种电机，包括：电机本体；以及

如上述的无传感器梯形波电机换相快速退磁的控制装置。

通过上述退磁方式，可大大缩短换相期间悬空相的退磁时间，延长反电动势过零点判断的时间，提高过零点判断的准确性，从而换相精准，电机不会失步，使电机运行更平稳；同时该方法无需增加任何硬件成本，完全由软件实现，算法简单，准确，可靠，便于实际应用，大大提高了无传感器梯形波控制的可靠性，具有一定通用性和技术优势。

附图说明