[发明专利]基于永磁无刷直流电机的家用料理机控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及永磁无刷电机控制技术，特别涉及基于永磁无刷直流电机的家用料理机控制方法。

背景技术

目前，家用料理机或者家用果汁机，一般采用有刷直流电机进行控制，由于有刷电机电刷具有使用寿命短，噪音大和有火花，而且效率低，运行频率固定不变等不足，有刷电机迟早会被无刷电机所取代的。而永磁无刷直流电机具有能效高，无电刷以及运行频率可变从而节能等多种优点，广泛使用于家电、纺织、医疗、汽车、新能源等多种领域。

在对电机进行控制时，现有技术中通常采用霍尔传感器或无位置传感器进行控制，但是，在低频率运行时采用无位置传感器控制由于反电动势信号微弱造成的转子位置检测不准确，导致电机运行失步问题；而高频率运行时，采用霍尔位置传感器检测的电机转子位置作为电机的实际位置，控制电机运行，由于在60度电角度区间，电机转子实际位置依靠推算估计，与实际位置差距较大，造成电机转子位置估计不准确，造成电机控制失败的技术问题。

发明内容

本发明提供了一种基于永磁无刷直流电机的家用料理机控制方法，以解决在低频率运行时采用无位置传感器控制由于反电动势信号微弱造成的转子位置检测不准确，导致电机运行失步问题；而高频率运行时，采用霍尔位置传感器检测的电机转子位置作为电机的实际位置，控制电机运行，由于在60度电角度区间，电机转子实际位置依靠推算估计，与实际位置差距较大，造成电机转子位置估计不准确，造成电机控制失败的技术问题。

为解决上述问题，作为本发明的一个方面，提供了一种基于永磁无刷直流电机的家用料理机控制方法，包括：根据霍尔传感器单元获得的电机转子的第一位置，并根据所述第一位置的变化计算电机转子的第一转速；根据无位置传感器单元获得的电机转子的第二转速，并根据所述第二转速得到电机转子的第二位置；当电机的实际转速低于第一预定值时，通过速度选择单元选定第一位置和第一转速作为电机转子的位置和转速，否则选定第二位置和第二转速作为电机转子的位置和转速，以闭环方式控制电机的运行。

优选地，根据霍尔传感器单元获得的电机转子的第一位置，并根据所述第一位置的变化计算电机转子的第一转速包括：通过霍尔传感组件单元检测电机转子的第一位置，记录两次霍尔传感信号变化经历的时间间隔，从而得到第一转速。

优选地，根据无位置传感器单元获得的电机转子的第二转速，并根据所述第二转速得到电机转子的第二位置包括：通过无位置传感器单元获得电机转子的第二转速，根据所述第二转速由位置推定单元获得第二位置。

优选地，以闭环方式控制电机的运行包括：将给定转速及速度选择单元选定的速度的差作为第一PI调节器的输入；将通过电流检测单元检测流过IPM的三相电流进行反坐标变换后的q轴电流与所述第一PI调节器的输出的q轴电流之差作为第二PI调节器的输入；将通过电流检测单元检测流过IPM的三相电流进行反坐标变换后的d轴电流与d轴电流命令值之差作为第三PI调节器的输入；将第二PI调节器的输出作为q轴电压命令值、第三PI调节器的输出作为d轴电压命令值通过坐标变换后得到α轴电压命令值和β轴电压命令值；将α轴电压命令值和β轴电压命令值通过SVPWM控制单元获得IPM的六路互补的占空比可变的PWM波；通过所述PWM波控制IPM内部六只IGBT上下桥臂的导通时间，以控制电机的运行。

优选地，所述d轴电流命令值通过Id^*＝0指点，或者通过弱磁控制以及最大力矩控制等方式获得。

优选地，将α轴电压命令值、β轴电压命令值、反坐标变换后的q轴电流和反坐标变换后的d轴电流输入所述无位置传感器单元，以得到所述的第二转速。

优选地，所述PWM可替换为正弦波或方波。

本发明特别采用霍尔位置传感器和无位置传感器方案相结合，通过速度选择单元与位置选择单元，选择低频率时采用霍尔位置传感器方案，高频时采用无位置传感器进行控制，提高了电机的控制稳定性。

附图说明

图1示意性地示出了本发明控制结构图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

本发明特别采用霍尔位置传感器和无位置传感器方案相结合，通过速度选择单元与位置选择单元，选择低频率时采用霍尔位置传感器方案，高频时采用无位置传感器进行控制，提高了电机的控制稳定性。