[实用新型]直流无刷电机控制器

说明书

技术领域

本实用新型涉及电机驱动及控制领域，尤其涉及一种直流无刷电机控制器。

背景技术

直流无刷电机，简称BLDC，其已逐步取代直流有刷电机。其由直流有刷电机演变而来，其中，电机的定子采用线圈绕组，转子采用永磁体。在转子运行过程中，使用直流无刷电机控制器检测转子位置，自动切换定子绕组的通电顺序，保证转子旋转及产生扭矩输出。其中检测转子位置进行相位切换为电机控制过程的关键部分。目前转子位置的检测主要有两种：

一、传感器检测法：

使用传感器检测转子位置，目前主要使用霍尔器件。此种方法将转子位置信号转换为电信号，从而提供换相信号以控制逆变器的功率器件的导通与关断，从而可以控制转子的旋转。但其对传感器的安装位置要求极为精确，安装误差将导致换相不准，且其不适合电机在高速运行时使用，因为电机在高速运行时效率快速下降，甚至会烧毁电机及控制器。

二、反电动势检测法：

永磁转子在旋转过程中，定子线圈产生感应电动势，控制器检测感应电动势以判断转子位置进行换相控制。但当电机转子速度很低时，感应电动势幅值很低，使得检测的误差较大，因而本方法不适用于在电机低速运行时检测转子位置。

所以对于电机转子位置的检测，第一种方法不适用于电机高速运转的情形，而第二种方法不适用于电机低速运转的情形。因此，上述两种检测法的换相控制及动态适应性都受到一定的限制。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于针对现有技术中直流无刷电机控制器的动态适应范围较小的缺陷，提供一种可以同时适用于电机在低速及高速运转时准确检测转子位置以使电机准确换相的直流无刷电机控制器。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种直流无刷电机控制器，其包括与电机相连并用以驱动电机的驱动电路，还包括与所述驱动电路相连的控制电路、同时与所述电机及控制电路相连的用以检测电机中转子位置的转子位置检测电路，所述转子位置检测电路包括与电机相连的传感器转子位置检测电路及反电势检测电路，所述控制电路包括在电机达到切换转速时将所述传感器检测电路切换为反电势检测电路的单片机。

在本实用新型所述的直流无刷电机控制器中，所述传感器转子位置检测电路包括位置传感器，所述位置传感器设置于电机的转子的轴上。

在本实用新型所述的直流无刷电机控制器中，所述位置传感器为开关型霍尔传感器EW-632。

在本实用新型所述的直流无刷电机控制器中，所述单片机的输入端连接传感器转子位置检测电路中的霍尔信号。

在本实用新型所述的直流无刷电机控制器中，所述单片机为MEGA48单片机。

在本实用新型所述的直流无刷电机控制器中，所述反电势检测电路包括过零检测电路。

在本实用新型所述的直流无刷电机控制器中，所述过零检测电路包括电压比较器。

在本实用新型所述的直流无刷电机控制器中，所述驱动电路包括与电机相连的用以控制电机的转速、转向、及转矩的功率开关。

在本实用新型所述的直流无刷电机控制器中，所述驱动电路为包括有电力场效应管的全桥驱动电路。

实施本实用新型的直流无刷电机控制器，具有以下有益效果：其混合使用传感器转子位置检测电路及反电势检测电路，通过控制电路中单片机及程序以在电机不同运行速度下控制选择使用不同的转子位置检测方法，从而准确检测转子位置，以使电机进行准确换相，进一步控制驱动电路对电机运转的控制，其有效的适应了电机在启动、低速、高速不同工作阶段对换相准确性的要求，拓宽了电机动态工作范围，提高了工作效率。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：

图1是本实用新型直流无刷电机控制器的原理框图；

图2是本实用新型直流无刷电机控制器一实施例的结构示意图；

图3是本实用新型一实施例中控制电路里单片机的连接示意图；

图4是本实用新型一实施例的反电势检测电路的电路原理图；

图5是本实用新型一实施例的反电势检测的工作原理图；

图6是本实用新型一实施例的传感器转子位置检测电路的输出波形图。

具体实施方式

本实用新型所提供的直流无刷电机控制器适用于电机在低速或高速运转时使其在不同阶段准确换相及正常运转。

参见图1及图2，图1是本实用新型直流无刷电机控制器的原理框图；图2是本实用新型直流无刷电机控制器一实施例的结构示意图。