[发明专利]永磁无刷直流电机的位置检测方法、装置和电器设备

说明书

本发明提出了一种永磁无刷直流电机的位置检测方法、装置和电器设备，其中，所述永磁无刷直流电机的位置检测方法包括以下步骤：采集电机的相电压，以得到采集信号；将采集信号通过比较器进行比较，并输出比较信号；确定电机进行换相操作，开启捕获中断；根据在捕获中断中获取到的比较信号确认执行反电势过零检测、强制换相中至少一种操作。该位置检测方法能够确定反电势过零检测点或者强制换相点，且不受转速波动影响。

技术领域

本发明涉及电机技术领域，尤其涉及一种永磁无刷直流电机的位置检测方法、一种永磁无刷直流电机的位置检测装置和一种电器设备。

背景技术

无刷直流电机由于其具有结构简单、出力大和效率高等特点，已在各领域中取得了较好的应用。传统的无刷直流电机无位置传感器的控制技术，多采用硬件比较器比较电机端电压与中性点电压，通过比较器输出的比较电平来获取反电动势过零点的位置，从而实现换向。

但是实际情况中，当采用方波驱动电机时，比较器输出电平会存在因换相续流造成的“虚假过零”的干扰电平。这些干扰电平会造成过零点的误判而导致换相错误甚至失步。另外，因为过零点的误判、或急剧升速，会有实际换相点严重滞后于理想换相点的情况发生，从而使下一个过零点被淹没无法检出导致无法换相。

目前，针对换相续流导致比较器输出的干扰电平，相关技术中通过设置一段特定的时间来屏蔽续流段，即在该段时间内不使能过零检测逻辑，等时间结束后再开启过零检测。具体地，如图1所示，Van、Ha’、Ha分别为其中某一相的端电压、带有续流干扰电平的比较器输出信号、以及处理后的比较器输出信号。根据其中某一相反电势一个周期内的6个过零点，可将一个周期分为6个区域。使用一个循环计数器Time循环计时，在采集判断6个区域都完成时读取Time的数值计算周期时间C，并根据周期时间C计算出每个区域不使能检测的时间Tw。在下一次过零点检测之前，根据Tw做计数操作，Tw时间以内不使能过零检测，Tw结束后开启使能信号EN进行过零检测。

然而，参照图1，该方案是根据上一周期的计数值，来推算出屏蔽时间段Tw。因此要想保证Tw每次都能覆盖到合适位置，即大于续流时间且小于过零点时间，就需要建立在转速稳定不能突变的前提下。如果转速不稳定，很可能造成计算出的“躲避续流时间”过长而覆盖过零点(如图2所示)，从而导致过零点滞后检出，使得换相滞后；或者过短而不起作用(如图3所示)，从而导致过零点误判使换相过度提前，不合适的换相时机最终会导致电机失步甚至造成硬件损坏。可见，该方案并不适用于需快速升速、频繁变速、或转速检测不准等转速不稳定的场合。

针对换相滞后导致过零点被淹没的情况，相关技术中是设置一个最大换相时间T，在开始检测过零点的同时开始计时，如果超出最大换相时间T还未检测到过零点，则进行强制换相操作，以保证系统平稳运行。

然而，该方案并不适合运用在快速升速的情况。因为如果是升速原因使上一拍换相滞后，而导致的该次过零点被淹没，则经过时间T(近四次换相时间间隔之和)后换相，会导致换相滞后更加严重甚至失步。如图4所示，即使把时间T缩短，其理论最小值也只能满足T大于等于近一次检测到过零时间。而在急剧升速的情况中，用最小值T(最近一次换相到检测到过零点时间)来强制换相，也仍有可能使换相依然滞后，使得后面的反电势过零点全都无法计时检出，造成频繁启动强制换相直至失步。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本发明的第一个目的在于提出一种永磁无刷直流电机的位置检测方法，以实现。

本发明的第二个目的在于提出一种计算机可读存储介质。

本发明的第三个目的在于提出一种永磁无刷直流电机的位置检测装置。

本发明的第四个目的在于提出另一种永磁无刷直流电机的位置检测装置。

本发明的第五个目的在于提出一种电器设备。