[发明专利]一种无位置传感器的无刷直流电机的相位修正控制方法

权利要求书

1.一种无位置传感器的无刷直流电机的相位修正控制方法，其特征在于：

依次有以下步骤：

(1)在电机启动转速和额定转速之间等间隔设置至少一个采样点，通过记录对应相位延迟的电角度值测绘出速度和相位延迟的关系曲线；

(2)编写电机控制程序，在采集BEMF的信号处理中加入相位延迟补偿程序，使其能在确切的换相点换相；

(3)采用先定位再缓慢加速的方式启动电机；

(4)在电机到达启动转速时，采集BEMF过零点信号，再通过编写的电机控制程序中的相位补偿子程序和换相控制子程序进行计算补偿，达到电机稳定运行的效果，

所述步骤(4)中相位补偿子程序和换相控制子程序的流程，依次有以下步骤：

1)进入相位和换相补偿程序，输入BEMF采集信号；

2)判断是否有BEMF过零点信号，如果否，返回主程序；如果是，继续步骤3)；

3)如果有BEMF过零点信号，读取定时器时间T；

4)将定时器时间T代入计算公式RPM＝60/(T×N×6)计算出电机当前转速，式中N为电机极对数；

5)通过已经测绘出的速度和相位延迟的关系曲线，将计算出的当前转速代入对应速度和相位延迟的关系曲线的程序函数，通过该程序函数计算出与当前转速对应的相位延迟电角度；

6)根据不同的延迟电角度a，进入不同支路，导通对应的通电相；

7)返回主程序。

2.如权利要求1所述的无位置传感器的无刷直流电机的相位修正控制方法，其特征在于：

所述步骤(2)中电机控制程序编写流程依次有以下步骤：

1)主控制器模块初始化；

2)使BLDCM进入开环启动运行状态，从静止加速到启动转速，可以采集BEMF；

3)进入主中断循环系统，依次有以下操作：

①电流检测：通过微处理器的AD口采集母线电流，检测电流情况，并且根据电流值控制PWM构成电流闭环回路；

②BEMF检测：通过微处理器的I/O口捕获BEMF模拟过零点的反馈信号，判断是否有BEMF过零信号发生，如果是，则计算出信号跳变时间和控制换相逻辑次序，如果否，则返回主程序；

③速度计算：通过公式RPM＝60/(T×N×6)计算出电机当前转速，式中T：BEMF检测函数提供的信号跳变时间；N：电机的极对数；

④速度调节：判断额定转速和计算出的当前转速是否相等.如果相等，则不需要速度调节，如果不相等，则缓慢调节PWM占空比，使电机最后达到额定转速；

⑤电流调节：检测当前母线电流，根据母线电流情况调节PWM占空比，使母线电流更加稳定；

⑥PWM调节：根据速度调节和电流调节的要求，调节PWM占空比；

⑦相位补偿：根据速度计算函数提供的电机当前转速，计算出对应的相位补偿值；

⑧换相控制：计算与换相对应的逻辑关系，控制换相时间和等待换相控制。

3.如权利要求1或2所述的无位置传感器的无刷直流电机的相位修正控制方法，其特征在于：

所述步骤(3)中先定位再缓慢加速的启动电机方式，依次有如下步骤；

1)首先对电机转子定位，给固定的两相动力线通电，并延时一段时间，使电机转动到一个固定状态等待；

2)然后对依照需要的通电次序，导通下一项通电，使电机向一个方向旋转并延时一段时间，再导通下一项，使电机有序的转动，在转动过程中逐渐的阶梯形增加占空比，并且缩短导通关断时间，使电机缓慢加速至稳定的启动转速后，再保持当前占空比和导通关断时间。

4.如权利要求3所述的无位置传感器的无刷直流电机的相位修正控制方法，其特征在于：

所述3)如果有BEMF过零点信号，读取定时器时间T有以下子步骤：

①停止定时器；

②读取定时器时间T；

③清零定时器；

④重新开启定时器。

5.如权利要求3所述的无位置传感器的无刷直流电机的相位修正控制方法，其特征在于：

所述6)根据不同的延迟电角度a，进入不同支路，导通对应的通电相包括：

当延迟电角度a＜30°时，

①直接通过计算30°-a＝b得到等待电角度b；

②进入等待状态，当等待时间等于等待电角度b对应的时间时，导通当前项桥臂；

③设置30°导通控制标志位，解决平稳过渡问题；

当30°＜延迟电角度a＜90°时，

①判断是否是第一次进入该循环，且最后一次进入30°电角度延迟的标志位Last30AngleFlg＝1，如果否，直接计算等待电角度b，如果是，继续进入下步骤②；

②如果是第一次进入该循环，将最后一次进入30°电角度延迟的标志位Last30AngleFlg标志位清零，Last30AngleFlg＝0，再导通通过BEMF计算的对应的当前项桥臂，使其不用等待一个电角度60°的导通周期；

③计算90°-a＝b得到等待电角度b；

④进入等待状态，当等待时间等于等待电角度b对应的时间时，导通下一项桥臂；

⑤设置90°导通控制标志位，解决平稳过渡问题；

当90°＜延迟电角度a＜150°时，

①判断是否是第一次进入该循环，且最后一次进入90°电角度延迟的标志位Last30AngleFlg＝1，如果否，直接计算等待电角度b，如果是，继续进入下步骤②；

②如果是第一次进入该循环，将最后一次进入90°电角度延迟的标志位Last30AngleFlg标志位清零，Last90AngleFlg＝0，再导通通过BEMF计算的对应的下一项桥臂，使其不用等待一个电角度60°的导通周期；

③计算150°-a＝b得到等待电角度b；

④进入等待状态，当等待时间等于等待电角度b对应的时间时，导通下两项桥臂。