[发明专利]用于空间在轨补加的无刷电机反电势采集换相系统

权利要求书

1.一种用于空间在轨补加的无刷电机反电势采集换相系统，其特征在于，包括：

主控模块，包括：

处理器；

FPGA，所述FPGA接收所述处理器的指令，并给所述处理器反馈反电动势信号以及电机转速信号，所述FPGA进行状态切换；

采集模块，包括：

反电势采集单元；

比较器，所述反电势采集单元输出电压变化量至所述比较器，所述比较器根据电压变化量输出高低电平至所述FPGA进行逻辑运算。

2.如权利要求1所述的用于空间在轨补加的无刷电机反电势采集换相系统，其特征在于，所述处理器是BM3803MGRH处理器。

3.如权利要求2所述的用于空间在轨补加的无刷电机反电势采集换相系统，其特征在于，所述BM3803MGRH处理器采用哈佛结构，具有独立的指令总线和数据总线，分别与各自的Cache控制器相连。

4.如权利要求1所述的用于空间在轨补加的无刷电机反电势采集换相系统，其特征在于，在低速和高速时，分别在PWM关断和开通阶段检测反电势，采用两个不同的参考电压获得反电动势，并将端电压反电动势与中心点电压相减，采用过零点法初步获取电机换相位置。

5.如权利要求1所述的用于空间在轨补加的无刷电机反电势采集换相系统，其特征在于，处理器通过转速闭环的方式输出换相信号、PWM信号给所述FPGA。

6.如权利要求1所述的用于空间在轨补加的无刷电机反电势采集换相系统，其特征在于，所述FPGA需要根据所述处理器输出的控制信号及采集到的反电动势信号在比较器阶段、自主控制阶段、以及停止工作阶段进行切换。

7.如权利要求6所述的用于空间在轨补加的无刷电机反电势采集换相系统，其特征在于，所述自主控制阶段为电机起动时的控制，所述FPGA接收所述处理器控制指令后，周期性生成拟合位置信号使电机盲控起动。

8.如权利要求7所述的用于空间在轨补加的无刷电机反电势采集换相系统，其特征在于，在所述比较器控制阶段为电机无感运行后的控制，当所述处理器向所述FPGA发送从所述自主控制阶段切换至所述比较器阶段的指令后，所述FPGA需判断当前自主控制输出的相序与所述比较器控制阶段产生的相序是否一致，一致后切换。

9.如权利要求8所述的用于空间在轨补加的无刷电机反电势采集换相系统，其特征在于，采集电机转动时绕组产生的反电势，根据三个比较器器件采集到的三相绕组反电势状态，判断感应反电势过零点时刻，拟合生成位置信号。

10.如权利要求6所述的用于空间在轨补加的无刷电机反电势采集换相系统，其特征在于，所述停止工作阶段为电机无感运行停止后的状态恢复，当所述处理器向所述FPGA发送停止工作指令后，所述FPGA根据PWM信号的减小持续输出位置拟合信号，当转速降低到一定值以后不再向外发送位置拟合信号。