[发明专利]一种无刷直流电机消磁控制装置及方法

说明书

本发明公开了一种无刷直流电机消磁控制装置及方法，该控制装置由逆变器，电机三相电枢绕组，3个吸收电路组成，电路简单，能够提高无传感器无刷直流电机换相的可靠性。该控制方法，通过在电机换相期间，使连接至电枢绕组三相中不导通的一相的吸收电路工作，将其由自感现象产生的电能储存在吸收电路中的电容内，能够消除电枢绕组自感效应对反电势过零检测造成的干扰。

技术领域

本发明涉及无传感器无刷直流电机换相领域，特别是涉及一种无刷直流电机消磁控制装置及方法。

背景技术

无刷直流电机具有良好的线性调速、高质高效平滑运转特性，结构简单，体积小，重量轻，效率高，功率因素高，转矩/重量比高，转动惯量低，易于散热，易于维护保养等优点，因此应用范围相当广泛。随着电力电子器件的迅速发展，直流无刷电机利用电子换相器件取代了机械电刷和换向片，极大地提高了工业制造以及相关自动化电力系统部门的生产效率与质量，同时考虑到系统成本以及运行可靠性，无刷直流电机无位置传感器控制得到越来越广泛的应用。因反电势过零检测法具有线路简单、技术成熟、成本低、简单易行、可靠等众多优点，使其成为比较理想且应用最多的无位置传感器无刷直流电机控制方法。在实际的无刷直流电机绕组换相过程中，由于换相绕组电流突然减小，其线圈的自身电感会在续流期间，成为一个电动势产生者，而且方向和原来相反，并叠加在中性点之上，导致换相绕组端电压冲击现象，产生消磁事件，对换相绕组反电势过零检测造成了极大干扰。

发明内容

本发明的目的是提供一种无刷直流电机消磁控制装置及方法，能够消除电枢绕组自感效应对反电势过零检测造成的干扰。

为了达到上述目的，本发明的一种无刷直流电机消磁控制的技术方案是：

一种无刷直流电机消磁控制装置，所述控制装置包括逆变器、电机三相电枢绕组、第一吸收电路、第二吸收电路及第三吸收电路；其中，所述逆变器依次由3对MOS管桥臂连接而成，输出连接至电机三相电枢绕组；所述第一吸收电路一端连接至A相绕组，另一端连接至电枢绕组中性点；所述第二吸收电路一端连接至B相绕组，另一端连接至电枢绕组中性点；所述第三吸收电路一端连接至C相绕组，另一端连接至电枢绕组中性点。

优选的，所述第一吸收电路由IGBT11、IGBT12、电阻R11、电阻R12及电容C11组成，其中IGBT12与电阻R12串联构成第一串联电路，电容C11并联至所述第一串联电路两端构成第一并联电路，电阻R11与IGBT11串联后串联至所述第一并联电路；所述第二吸收电路由IGBT21、IGBT22、电阻R21、电阻R22及电容C21组成，其中IGBT22与电阻R22串联构成第二串联电路，电容C21并联至所述第二串联电路两端构成第二并联电路，电阻R21与IGBT21串联后串联至所述第二并联电路；所述第三吸收电路由IGBT31、IGBT32、电阻R31、电阻R32及电容C31组成，其中IGBT32与电阻R32串联构成第三串联电路，电容C31并联至所述第三串联电路两端构成第三并联电路，电阻R31与IGBT31串联后串联至所述第三并联电路。

优选的，所述电容C11、电容C21及电容C31均为聚酯电容。

优选的，所述第一吸收电路、第二吸收电路及第三吸收电路用于消耗电机绕组由自感现象产生的电能。

一种无刷直流电机消磁控制方法，包括以下步骤，

步骤一、电机刚启动时，得到三相绕组其中任意一相停止导通至该相反电势过零的时间为T；

步骤二、电机换相期间，A相绕组由导通变为不导通时，第一吸收电路工作，工作时间为T，T时间内IGBT11导通，IGBT12关断，A相绕组由自感现象产生的电能存储在电容C11上；T时间结束后，第一吸收电路停止工作，IGBT11关断，IGB12导通，第一吸收电路工作期间储存在电容C11上的电能释放并消耗在电阻R12上；