[发明专利]一种六相不对称方波电机的转子位置检测装置

权利要求书

1.一种六相不对称方波电机的转子位置检测装置，直流电源上并联两套三相逆变器，每套三相逆变器分别连接一套三相绕组，其特征在于，包括：

主控模块，通过输出DCT控制信号控制两套三相逆变器中的开关元件进而控制电机换相，具体为：

(1)当六相电机刚起动后运行在六相绕组下，此时电机转速低于阈值且当PWM占空比小于50％时，应用H_PWM_OFF-L_ON调制方式，此时将参考电压选为零电压进行比较来获取反电势过零检测信号；

(2)随着电机转速继续升高，且PWM占空比大于50％时，应用H_PWM_ON-L_ON调制方式，此时将参考电压选为直流母线电压的十分之一，进行比较来获取反电势过零检测信号；

(3)六相不对称方波电机在转速较低时工作在六相绕组状态，当转速升高到阈值时，切换掉反电势系数较大的三相绕组使方波电机工作在三相状态，这样可以使电机的转速继续升高，此时将参考电压选为直流母线电压的十分之一，进行比较来获取反电势过零检测信号；

(4)当电机在三相高速下降速时，将电机转速降到阈值时，将电机切掉的三相绕组，重新接回使电机工作在六相绕组模式下，此时PWM的占空比依旧大于50％，用H_PWM_ON-L_ON调制方式，参考电压依旧选用直流母线电压的十分之一，当电机转速继续下降到PWM占空比低于50％时，应用H_PWM_OFF-L_ON调制方式，参考电压选为零电压；

两个非换相电压选择器，每个非换相电压选择器与对应的三相绕组的三相端子相连接，用于选出每套三相绕组中的非换相端并输出该端电压；

两个滤波电路，分别对两套三相绕组的非换相端电压进行滤波处理；

两个分压电路，分别对滤波处理后的两个非换相端电压进行分压；

两个电压比较模块，分别用于将分压后的两个非换相端电压与参考电压进行比对以输出非换相的反电势过零信号；

所述主控模块对非换相的反电势过零信号进行处理，得到转子位置，从而确定电机换相时刻。

2.如权利要求1所述的六相不对称方波电机的转子位置检测装置，其特征在于，所述装置还包括分别与主控模块和电压比较模块相连接的参考电压选择电路，所述参考电压选择电路包括第一开关、第二开关、第十一电阻和第十二电阻，其中第十一电阻的阻值为第十二电阻阻值的9倍；所述第十一电阻一端与直流电源正极相接，另一端通过第十二电阻接地；所述第一开关一端接到所述第十一电阻和第十二电阻的交点上，另一端分别与两个电压比较模块的输入端相连接；所述第二开关一端与所述直流电源负极相连接，另一端分别与两个电压比较模块的输入端相连接；所述主控模块控制第一开关和第二开关的开断进而输出不同的参考电压。

3.如权利要求2所述的六相不对称方波电机的转子位置检测装置，其特征在于，参考电压的选择方式包括：

当电机处于六相工作模式且主控模块输出的DCT控制信号的PWM占空比小于50％时，主控模块将第二开关关闭同时保持第一开关断开，所述参考电压选择电路将参考电压选为零电压；

当电机处于六相工作模式且主控模块输出的DCT控制信号的PWM占空比大于50％时，主控模块将第二开关断开同时关闭第一开关，所述参考电压选择电路将参考电压选为直流母线电压的十分之一；

当电机转速升高到一定值时切掉反电势较大的一套三相绕组，电机运行在三相工作模式，此时主控模块输出的DCT控制信号的PWM占空比大于50％，主控模块继续保持第二开关断开，第一开关关闭，所述参考电压选择电路将参考电压选为直流母线电压的十分之一。

4.如权利要求1所述的六相不对称方波电机的转子位置检测装置，其特征在于，所述主控模块包括相互连接的DSP芯片和CPLD芯片，所述DSP芯片用于输出DCT控制信号和控制指令，并对非换相的反电势过零信号进行处理以获得转子位置；所述CPLD芯片用于对DSP芯片输入和输出的信号和控制指令进行信号处理。