[发明专利]一种无传感器方波控制工况下无刷直流电机的堵转状态异常检测方法

说明书

一种无传感器方波控制工况下无刷直流电机的堵转状态异常检测方法，采集两相反电势信号；根据得到的反电势信号，对反电势过零点获取与计算；根据获取的反电势过零点信息，计算最近6次过零点周期最大值、最小值与平均值，进行反电势过零点周期基准比较，判断是否属于异常状态；根据反电势过零点基准比较结果，进行堵转检测故障因子值判断；根据堵转检测故障因子值，判断是否触发堵转停机事件。本堵转状态异常检测方法，在现有无刷直流电机驱动硬件结构上均可实现，具有较好的适配性；步骤结构简单，易于实现。无论是启动阶段还是正常运行阶段，该堵转状态异常检测方法都可以可靠且有效的检测出堵转事件。

技术领域

本发明涉及无刷直流电机控制领域，具体涉及一种无传感器方波控制工况下无刷直流电机的堵转状态异常检测方法。

背景技术

随着汽车自动化程度不断提高，电机在汽车上的应用也越来越广泛。无论是传统燃油汽车还是新能源汽车，电机作为执行器，扮演着越来越重要的角色。汽车电机大家族里面有一类电机叫流体控制类电机，包括各类风扇、鼓风机、水泵、油泵以及压缩机等。这些电机目前很多都已经使用无刷直流电机，或者在往无刷直流电机切换的过程中。无刷直流电机有着高效、高可靠性的特点，再加上流体类电机几乎不工作在低速区，因此无传感器的无刷直流电机控制就特别适合汽车的这些应用。

当电机在转速为零时，仍然输出扭矩即发生堵转。电机堵转的原因有很多，包括机械的或者人为的，例如：转子与定子接触被卡死、被驱动设备卡死、设备负荷太大电机无法驱动等等，都会造成堵转。由于没有传感器信号的接入，一旦遇到外界阻力或者巨大的负载突变，都可能会使得系统进入到堵转状态。在这方波控制中的堵转状态下，电机只是原地抖动并消耗电流，而系统会处于异常状态。长时间保持这样的状态，无疑是有害的。

因此需要一种针对无刷直流电机处于无传感器方波控制工况下，实现堵转检测的方法。

发明内容

本发明提供了一种无传感器方波控制工况下无刷直流电机的堵转状态异常检测方法，以解决现有技术中无刷直流电机处于无传感器方波控制工况下，没有较好进行堵转状态异常检测的方式的问题。

一种无传感器方波控制工况下无刷直流电机的堵转状态异常检测方法，包括如下步骤：

步骤一：采集两相反电势信号；

步骤二：根据所述步骤一中得到的反电势信号，对反电势过零点获取与计算；

步骤三：根据所述步骤二中获取的反电势过零点信息，计算最近6次过零点周期最大值、最小值与平均值，进行反电势过零点周期基准比较，判断是否属于异常状态；

步骤四：根据所述步骤三中反电势过零点基准比较结果，进行堵转检测故障因子值判断；

步骤五：根据所述步骤四中得到堵转检测故障因子值，判断是否触发堵转停机事件。

进一步地，步骤一中，通过采集三相反电势电信号中的任意两相电信号，实现对反电势信号的重构计算。

进一步地，所述的采集两相反电势信号，经过两路比较器与两路ADC转换后的数字信号接入控制模块。

进一步地，步骤二中，所述的反电势过零点获取与计算具体为，控制器通过比较ADC转换后数字信号值与中性电位值获取反电势过零点，并标定其时间信息，计算与上一个反电势过零点时间差值，得到一个过零点周期。

进一步地，步骤三中，通过比较最近6次的反电势过零点周期，找出其中的最大值与最小值，再计算6个过零点周期的平均值；通过对零点周期平均值和最大值的一半以及过零点周期平均值和最小值的2倍进行比较，若过零点周期平均值小于最大值的一半或者大于最小值的2倍，则属于异常状态；若过零点周期的最小值小于设定的堵转检测换相周期最小值，则也属于异常状态。