[发明专利]一种无刷直流电机霍尔传感器上电自修复方法

说明书

技术领域

本发明属于电机控制技术领域，涉及电机故障修复装置，具体涉及一种无刷直流电机霍尔传感器上电自修复方法。

背景技术

无刷直流电机是随着现代电力电子技术的发展而产生的一种新型一体化电机，具有结构简单、调速性能好、工作效率高、运行噪声低等优点。无刷直流电机主要由电机本体、转子位置检测电路和电子开关线路及其控制电路三部分组成，附图1所示为最常用的三相全控运行电路原理图。

转子位置检测电路和电子开关线路配合完成换相动作，相当于有刷直流电机中的电刷和换相器，是无刷直流电机中至关重要的组成部分。传统的永磁无刷直流电机采用内置式霍尔位置传感器，获取位置信号电路结构简单、精度较高。在实际应用中，内置式位置传感器往往使用1-2年就会发生损坏，在某些恶劣工作环境(如高温潮湿环境)中持续工作寿命还会明显缩短。随着控制精度的提高，应用规模的增大，故障隐患增多，故而故障的检测要求日益紧迫，常见的故障能够尽早发现预防进一步恶化，对故障的准确定位、正确决策和及时维修是十分重要的。

电机在运行过程需要三个霍尔传感器提供位置信号才能实现正常换相，若有一个位置传感器损坏影响电机的正常换相，绕组电流增大，转速降低，电机性能受到影响；若有两个以上霍尔传感器损坏的情况下电机会因换相失败使电机停转，电机在堵转情况下若没有保护措施，绕组过大的电流会烧坏绕组，甚至引发安全事故。对于油泵等一些要求长期工作的系统而言，位置传感器损坏引起的电机停机可能会威胁系统的运行安全，造成更大的损失。

无刷直流电机位置传感器故障的自修复对于保障系统的运行安全就具有重要的意义，近年来逐渐成为研究热点，也有一些科研工作者在这一领域取得一些成果。

有人提出了双模控制器的思路，即无刷电机采用既有有位置传感器的控制模式又有无位置传感器的控制模式。利用位置传感器故障检测模块，在无故障时运行于有位置传感器控制模式，若位置传感器发生故障则切换到无位置传感器控制模式，并发出故障指示，这样可以暂时保证系统继续运行，不至于使系统突然停机造成安全事故。

申请号为201310312331.4的专利提出了一种霍尔位置传感器故障急救方法，在电机运行过程中，三路霍尔位置传感器最多可能出现八种状态，其中全零或全一状态为故障状态，初值均赋0；以电机转动两圈作为一个检测周期，若出现一种霍尔位置传感器的状态，则给相应的变量赋1；观察数组的值；当电机有故障时，通过分析为0的状态，分析确定哪一路霍尔位置传感器出现故障，并给定一个虚拟的霍尔位置传感器信号，使系统继续工作。

申请号为201310374110.X的专利提出了一种无刷直流电机容错控制方法，采用转子位置估计技术实时计算转子位置，得到下一个换相时刻转子位置估计量，通过检测位置传感器信号，当所述位置传感器信号组合为所述位置传感器信号组合次序表中的一项且与所述转子位置估计量一致时，则进入下一轮转子位置预估；否则，启动紧急诊断模式，对发生故障的转子位置信号对应的预估换相点进行人为换相，实现无刷直流电机霍尔传感器的容错控制。

双模控制的方法在电机出现故障到检测出故障切换到无位置控制的时间内电机由于换相错误且没有补救措施，出现转速骤降，转矩脉动增大的情况，在转速较低或负载较大的情况下可能会出现切换到无位置控制方法前电机已经停转的情况，使修复失败。申请号为201310312331.4的专利需要电机在霍尔传感器出现故障后继续转两圈才能监测出故障点，在检测故障的过程中电机由于换相失败，会出现转速下降，系统稳定性降低，且在检测出故障后修复部分没有指出具体的方法，实际意义不大。霍尔传感器故障申请号为201310374110.X的专利提出的转子位置预估方法过于复杂，导致程序复杂，效率较低。

发明内容

要解决的技术问题

为了避免现有技术的不足之处，本发明提出一种无刷直流电机霍尔传感器上电自修复方法，

技术方案

一种无刷直流电机霍尔传感器上电自修复方法，其特征在于步骤如下：

步骤1：以电机完成软起动后时刻为起点，将霍尔传感器HX第一次中断计数周期值赋予N_X0，第二次中断计数周期值赋予N_X1；X为A、B或C，表示三个霍尔传感器；