[发明专利]无刷直流电机起动控制方法及控制系统

说明书

本发明公开了一种无刷直流电机起动控制方法及控制系统，其中控制方法包括：获取无刷直流电机的极对数和额定转速；预设占空比；根据预设周期依次增加预设增长值；当PWM占空比小于第一预设值时，用极对数、额定转速、PWM占空比初始设置值和第一预设值计算第一换相时间，并作为换相定时器的定时时间；当PWM占空比大于等于第一预设值并小于第二预设值时，用极对数、额定转速、第一预设值和第二预设值计算第二换相时间，并作为改变换相定时器的定时时间；当换相定时器的定时时间到达时，执行换相。无刷直流电机在起动过程中，采用两段换相时间，提高了无刷直流电机起动顺滑程度，而且对控制器部分的运算能力依赖低。

技术领域

本发明涉及无传感器的无刷直流电机技术领域，具体涉及一种无刷直流电机起动控制方法及控制系统。

背景技术

无刷直流电机被广泛地用于日常生活用具、汽车工业、航空、消费电子、医学电子、工业自动化等装置和仪表。

无刷直流电机由方波驱动的无位置传感器控制中，起动时由于无法检测反电动势只能依靠开环起动，开环起动时只有适时设置换相时间才能达到顺滑起动的目的。目前，公知的无刷直流电机起动方法中换相时间大多为定值，并不能随着无刷直流电机起动时转速的增加来缩短换相时间，此种起动方法容易造成无刷直流电机起动时振动较大，起动性能难以满足要求，甚至会造成无刷直流电机抖动严重而无法成功起动的现象，更严重时会造成电机控制器的损坏。

因此，为使无刷直流电机顺滑起动，如何科学的调节换相时间，是现有技术中亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供了一种无刷直流电机起动控制方法及控制系统，采用两段换相时间，以解决现有技术中无刷直流电机在方波驱动下无位置传感器控制的起动方法中换相时间大多为定值，导致无刷直流电机起动时振动较大，起动性能难以满足要求，甚至会造成无刷直流电机抖动严重而无法成功起动的问题。

本发明提供了一种无刷直流电机起动控制方法，包括如下步骤：

步骤1：获取无刷直流电机的极对数、无刷直流电机的额定转速；设置周期定时器的触发周期为预设周期；设置无刷直流电机的PWM占空比为预设占空比；

步骤2：计算第一换相时间，设置换相定时器的换相时间为第一换相时间，启动换相定时器以及周期定时器；

步骤3：判断周期定时器是否触发定时中断，当是时，则重置周期定时器，PWM占空比以预设增长值增加；

步骤4：判断PWM占空比是否大于等于第一预设值，当是时，则进入步骤5；当否时，返回步骤3；

步骤5：判断换相定时器是否为第一换相时间，当否时，则进入步骤6；当是时，则计算第二换相时间，设置换相定时器的换相时间为第二换相时间；

步骤6：判断PWM占空比是否大于等于第二预设值，当是时，则结束起动，进入闭环程序；当否时，返回步骤3。

可选地，所述预设增长值为0.5％。

可选地，所述步骤2中计算第一换相时间的具体方法为基于PWM占空比初始设置值、第一预设值、极对数以及额定转速计算第一换相时间，具体公式如下：

其中T_turn1为第一换相时间；T_Duty1为PWM占空比初始设置值T_{Duty_int}和第一预设值T_{Duty_first}的均值，即T_Duty1＝(T_{Duty_int}+T_{Duty_first})/2；

所述步骤5中计算第二换相时间的具体方法为基于第一预设值、第二预设值、极对数以及额定转速计算第二换相时间，具体公式如下：