[发明专利]一种无位置传感器无刷直流电机续流干扰补偿方法

说明书

一种无位置传感器无刷直流电机续流干扰补偿方法涉及无刷直流电机控制领域，具体涉及一种无位置传感器无刷直流电机续流干扰补偿方法。一种无位置传感器无刷直流电机续流干扰补偿方法，包括以下步骤：(1)将无刷直流电机转子预定位，给无刷直流电机施加换相逻辑；(2)采样无刷直流电机线电压差信号，滤波获得线电压差的过零点，滞后30°，作为换相的指导信号；(3)当电机达到一定转速后，切换到无位置传感器方式下运行；(4)将续流干扰补偿信号与采样的线电压差信号相叠加；(5)根据滤波参数计算由滤波引起的相位延迟角度，并换算成当前速度下所对应的时间，补偿换相信号。本发明消除线电压差的续流干扰，实现了正确换相。

技术领域

本发明涉及无刷直流电机控制领域，具体涉及一种无位置传感器无刷直流电机续流干扰补偿方法。

背景技术

无刷直流电机，Brushless DC Motor，以下简称BLDCM，广泛应用于科学仪器和工业设备以及电动车中，具有结构简单，效率高的优点。转子位置是BLDCM三相六状态控制策略中最重要的参数之一。霍尔传感器，光电编码器和旋转变压器通常用于提供BLDCM换向信息。然而，传感器检测精度很容易受外部环境和安装精度的影响。因此，无刷直流电机无传感器驱动的研究对于工业应用和科学研究具有重要意义。

反电动势法是无位置传感器技术中最常用、最简单的方法，通过采样端电压或者线电压差的过零点，滞后30°产生电机的换相位置信号，实现电机的正常运行。但是因为端电压或者线电压差存在PWM的高频分量，因此需要通过滤波来滤除高频分量。这会使采样到的过零点发生滞后。在采样端电压或者线电压差的过程中，续流会使电压波形发生畸变，这个畸变会使采样的过零点超前于反电动势过零点。具有换相误差的无位置传感器无刷电机具有较大的转矩脉动，影响电机运行。2013年中国电机工程学报文章“重载条件下无刷直流电机无位置传感器驱动换相续流影响的分析和补偿”提出了端电压畸变的产生原因及补偿方法。但是文章所使用的换相校正策略是需要线下检测续流的角度，不能在实时的对续流干扰进行补偿。

发明内容

本发明的目的在于提供一种无位置传感器无刷直流电机续流干扰补偿方法。

一种无位置传感器无刷直流电机续流干扰补偿方法，包括以下步骤：

(1)将无刷直流电机转子预定位，给无刷直流电机施加换相逻辑，使电机开环启动；

(2)采样无刷直流电机线电压差信号，并对线电压差信号进行滤波，获得线电压差的过零点，滞后30°，作为换相的指导信号；

(3)当电机达到一定转速后，切换到无位置传感器方式下运行；

(4)将续流干扰补偿信号与采样的线电压差信号相叠加；

(5)根据滤波参数计算由滤波引起的相位延迟角度，并换算成当前速度下所对应的时间，补偿换相信号。

步骤(4)中，信号的参数为：

其中T_α为B相续流时间，L为电感，U_d为母线电压，E为电机的反电动势平顶值，I_b为关断相相电流，U_α为续流干扰信号的大小，T_60°为60°电角度在当前转速下所对应的时间。

本发明的有益效果在于：

考虑到续流对线电压差的影响，并消除线电压差的续流干扰，实现了无位置传感器无刷直流电机正确换相。

附图说明

图1为续流干扰补偿方法的系统框图；

图2为换相时刻电流流向示意图；

图3为理想反电动势及续流干扰信号图；