[发明专利]高速无刷直流电机的控制方法及控制系统

说明书

本发明提供了一种高速无刷直流电机的控制方法、一种高速无刷直流电机的控制系统、一种高速无刷直流电机、一种吸尘装置、一种计算机装置和一种计算机可读存储介质。高速无刷直流电机的控制方法包括：在高速无刷直流电机的转速达到预设转速后，根据霍尔位置传感器的位置信号的周期获取高速无刷直流电机的运转周期；将运转周期六等分，以得到的等分周期作为换相周期；在每个运转周期中，根据预设触发条件发出首个换相周期的首个换相信号，并在余下的每个换相周期开始时分别发出一个换相信号；根据换相信号控制高速无刷直流电机运转。

技术领域

本发明涉及电机控制技术领域，具体而言，涉及一种高速无刷直流电机的控制方法、一种高速无刷直流电机的控制系统、一种高速无刷直流电机、一种吸尘装置、一种计算机装置和一种计算机可读存储介质。

背景技术

目前，在相关技术中，传统的三相无刷直流电机通常采用3个霍尔位置传感器作为位置传感器。而使用3个霍尔位置传感器的方法在安装霍尔位置传感器时会产生一定的位置误差，另外由于霍尔传感器元器件的磁滞效应，器件本身正负半周信号会存在一定角度的偏差，这些误差在电机高速运行时，会使电机换相的6个换相区间在周期上存在一定差异，而这种差异也将使电机每个换相区间获得的平均电压不一样，如图1所示，造成电机输出电流不平衡，造成电机控制的效率降低。现有的解决换相区间周期不平衡问题的方法必须在软件中对各区间进行离线校正，该方法会导致系统复杂性大幅增加，且由于校正参数会根据电机的不同、输出需求的不同而导致所需参数也不一样，因此系统的鲁棒性差，生产工艺复杂，还会增加人力成本。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。

为此，本发明的第一方面提出一种高速无刷直流电机的控制方法。

本发明的第二方面提出一种高速无刷直流电机的控制系统。

本发明的第三方面提出一种高速无刷直流电机。

本发明的第四方面提出一种吸尘装置。

本发明的第五方面提出一种计算机装置。

本发明的第六方面提出一种计算机可读存储介质。

有鉴于此，本发明的第一方面提供了一种高速无刷直流电机的控制方法，高速无刷直流电机包括一个霍尔位置传感器，控制方法包括：在高速无刷直流电机的转速达到预设转速后，根据霍尔位置传感器的位置信号的周期获取高速无刷直流电机的运转周期；将运转周期六等分，以得到的等分周期作为换相周期；在每个运转周期中，根据预设触发条件发出首个换相周期的首个换相信号，并在余下的每个换相周期开始时分别发出一个换相信号；根据换相信号控制高速无刷直流电机运转。

在该技术方案中，在高速无刷直流电机的转速达到预设转速后，预设转速可优选地设置为60000rpm(对应的转子旋转频率为1kHz)；利用高速无刷直流电机在高转速下，转速不会突变的特性，将获取到的运转周期六等分，得到的单个等分周期就是高速无刷直流电机的换相周期；在每个运转周期中，根据预设的触发条件发出在一个运转周期的六个换相周期中，首个换相周期的首个换相信号，并在余下的多个换相周期中每个换相周期的开始时发出一个换相信号，以控制高速无刷直流电机执行换相，进而控制高速无刷直流电机持续运转。采用本发明提供的技术方案，仅通过单个霍尔位置传感器的位置信号获取三相绕组中任一项的反电势过零点的位置，克服了传统BLDC(Brushless Direct Currentmotor，无刷直流电机)控制方法中三个霍尔位置传感器安装位置差和磁滞效应导致的换相区间在周期上的差异，也避免了霍尔信号正负半周不对称造成的影响，使得电机输出电流平衡，输出扭矩平稳无波动，进而提高电机控制效率，降低电机运行噪音；同时无需通过软件对各个换相区间进行离线矫正，控制系统简单，具有较高的鲁棒性，同时生产工艺简单，节约人力成本。

另外，本发明提供的上述技术方案中的高速无刷直流电机的控制方法还可以具有如下附加技术特征：