[发明专利]一种单向无刷电机的启动方法

说明书

本发明公开了一种单向无刷电机的启动方法，通过霍尔传感器检测转子周围的极性，主控器依据转子周围的极性给定子绕组供电，产生旋转磁场，预驱动转子快速转动一个设定的电角度，电流检测模组测量定子绕组中的电流，若电流超过设定值时，启动短路保护模组，同时，改变定子绕组供电极性，改变后的定子磁场驱动转子转动一定的电角度，使得转子朝设定方向转动，完成启动过程；若电流检测模组测量定子绕组中的电流未超过设定值，主控器定时检测霍尔传感器的输出信号，若霍尔信号改变，不改变定子供电方向，运行一段时间后完成启动过程，若霍尔信号未改变，定时改变定子供电方向，运行一段时间后完成启动过程。

技术领域

本发明涉及电机的启动技术领域，尤其涉及单向无刷电机的启动方法。

背景技术

无刷电机由于受机械结构件的限制，可以分为单向电机和双向电机，单向性的电机只能朝一个方向转动，反方向驱动电机转动时，转子轴，由于受结构件的限制，转子会被卡住，将会烧毁电机。通常，启动电机转子转动的方式，首先需要判断转子周围的极性，结合转子所需转动的方向，确定所需定子产生旋转磁场的旋转方向，定子通电后产生磁场，主控器通过发出不同的时序控制信号驱动激励电机定子绕组线圈，可以使得定子绕组产生的旋转磁场，驱动转子转动。

转子一般由永磁体构成，转子的旋转导致转子周围的极性不断改变，将霍尔传感器置于定子附近固定区域，可检测转子周围的极性的改变。当霍尔传感器检测到转子处于某一极性，于是给定子绕组提供一定极性的电源，产生确定性的定子磁极，将使得电机朝向某一预设方向转动，然而由于转子处于过渡区，如果刚提供好电源后，抖动或者机械公差使得转子处于另一极性，于是定子绕组供电方向相反，其产生的旋转磁场使得转子朝反方向(与设定的相反)转动，导致电机出现异常，无法启动，甚至容易烧坏电机。

在现有技术中，首先设定一个时间阈值或物理量(激励电流或激励电压)阈值；其次试着启动电机，按照特定时序激励绕组，通过相邻2个传感器信号改变的时间间隔与设定阈值的大小，判断传感器位置是否改变，采样值是否超出设定的物理量阈值来判定电机是否启动成功，如果试着启动电机期间，运行时间或采样值超出了设定的时间阈值或物理量阈值，则停止激励，再改变激励时序，反向驱动转子，同理重新判断一次，最后判定转子是否故障或启动成功。但是，时间阈值或物理量阈值的选取是个难点，需要依据特定的电机运用环境，进行大量的样机实验，才可能得出有效的时间阈值或物理量阈值，同时在实验的过程当中没有相关的保护措施，很容易烧坏样机，如果推广运用，需要加强保护措施。

本发明增加短路保护模组，通过采样激励电流值，设定一个激励电流阈值；采样值超过阈值时，短路保护模组启动保护功能。本发明有短路保护功能，依据保护需求，很容易设定电流阈值，并且是自动保护的，实用性及可操作性都很高，可以尽量减少器件被烧毁的情况发生，可靠性高。

发明内容

本发明提供一种单向无刷电机的启动方法，当转子位置处于极性变化的临界状态时，无法判断转子周围的极性处于何种极性状态时，仍可以安全快速的启动电机。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：

一种单向无刷电机的启动方法，采用电机启动电路完成启动过程，所述电机启动电路包括电源，霍尔传感器，主控器，单向无刷电机，电流检测模组，短路保护模组，逆变器，所述无刷电机包括转子和定子绕组，所述主控器检测所述霍尔传感器的输出信号，判断所述转子周围的极性，依据所述转子周围的极性确定所述定子绕组的供电方向，所述主控器控制所述电源给所述定子绕组供电，供电的定子绕组产生磁场，预驱动所述转子快速转动一个设定的电角度，所述电流检测模组测量所述定子绕组中的电流，若电流超过设定值时，启动所述短路保护模组，同时，改变所述定子绕组供电极性，改变后的定子磁场驱动所述转子转动一定的电角度，使得所述转子朝设定方向转动，完成启动过程；若所述电流检测模组测量所述定子绕组中的电流未超过设定值，所述主控器定时检测霍尔传感器的输出信号，若霍尔信号改变，不改变所述定子绕组的供电方向，运行一段时间后完成启动过程，若霍尔信号未改变，定时改变所述定子绕组的供电方向，运行一段时间后完成启动过程。