[发明专利]一种无刷电机电流采样方法及无刷电机控制机构

说明书

本发明公开了一种无刷电机电流采样方法及无刷电机控制机构。该控制机构包括逆变电路及控制电路，逆变电路包括至少两个桥臂，所述桥臂为第一桥臂和第二桥臂，控制电路控制第一桥臂和第二桥臂的上、下开关管至少以一种状态导通，并采取不同的母线电流值，且根据电流值确定转子的初始位置，控制第一桥臂的上开关管和第二桥臂的下开关管同时导通第一预定时间后，可采集第一电流值，并将第一桥臂的上开关管关断，同时继续导通第二桥臂的下开关管，导通第二预定时间后关断第二桥臂的下开关管，可减小尖峰电压。本发明专利以简单的形式实现了电流采样以及电机的定位，减小尖峰电压，从而加在开关管两端的电压减小，可以降低开关管的要求，降低成本。

[技术领域]

本发明涉及一种无刷电机控制技术领域，尤其涉及一种无刷电机电流采样方法及无刷电机控制机构。

[背景技术]

为了实现无刷电机的启动，确定转子的初始位置是必要的。永磁电机通过霍尔传感器检测转子的位置，但位置传感器成本高，因此无刷无传感器电机得到广泛应用，无位置传感器控制方式不采用位置传感器，可采用检测母线电流的方式，对逆变电路的开关管进行不同的组合切换，使任意两相绕组通入正反电压，分别采取母线电流，根据电流之间的关系，确定转子的初始位置，在开关管断开进行切换时，由于电机绕组呈感性，电流不能突变，会有一个续流的过程，如图6所示已知的续流电流流向示意图，若UV相先导通(Q1Q5导通)，在关断UV相进行切换时，由于电机为感性负载，因此，流过UV相绕组的电流不能突变，电流通过二极管D4、U相绕组、V相绕组、二极管D2进行续流，此时，V相的对地电压为Vcc+Vds(开关管反向压降)，绕组产生尖峰电压，如图7所示，a线处代表的是V相的尖峰电压值，此时达到31V，从而导致加在开关管两端的电压过高，因此，尖峰电压很容易导致电动机绕组绝缘损伤，同时，为了电路的正常运行，对开关管的要求也需要提高，此时，需要采用耐压40V的开关管，成本较高。

请参阅于2016年01月13日公告的中国发明专利申请公告第CN103618485B号，其揭示了一种无位置传感器无刷直流电机初始位置的检测方法，根据三相六状态两两导通开关管，采集六次母线电流，根据电流之间的关系，实现一次定位，确定转子的临界位置，再三三导通开关管，实现二次定位，确定转子的准确位置，该专利利用电流来实现简单的转子定位，但没有对开关管换相时产生的尖峰电压进行抑制，所以会对电机造成损伤，同时，对开关管的选择要求高。

因此，确有必要设计一款新的无刷电机定位系统来解决现有技术存在的技术问题。

[发明内容]

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种可抑制尖峰电压的无刷电机电流采样方法及无刷电机控制机构。

本发明解决现有技术问题可采用如下技术方案：一种无刷电机电流采样方法，包括：与无刷电机连接的逆变电路、控制电路，所述逆变电路包括正负直流母线、至少两个桥臂，所述桥臂为第一桥臂和第二桥臂，所述第一桥臂和第二桥臂连接于正负直流母线之间，且第一桥臂和第二桥臂上分别设有上开关管及下开关管，且上开关管与正直流母线连接，下开关管与负直流母线连接，每一下开关管分别反向并联有二极管，所述控制电路控制上、下开关管至少以一种导通状态导通，并采取不同状态的直流母线电流值，所述控制电路控制第一桥臂的上开关管和第二桥臂的下开关管同时导通第一预定时间后，可采集第一电流值，并将第一桥臂的上开关管关断，同时继续导通第二桥臂的下开关管，该第二桥臂的下开关管与第一桥臂下开关管并联的二极管构成一续流回路，导通第二预定时间后关断第二桥臂的下开关管。

进一步改进方案为：所述控制电路控制第二桥臂的上开关管和第一桥臂的下开关管同时导通第一预定时间后，可采集第二电流值，将第二桥臂的上开关管关断，同时继续导通第一桥臂的下开关管，该第一桥臂的下开关管与第二桥臂下开关管并联的二极管构成一续流回路，导通第二预定时间后关断第一桥臂的下开关管。