[发明专利]一种抑制无刷直流电机换相端电压冲击的装置及方法

说明书

本发明公开了一种抑制无刷直流电机换相端电压冲击的装置及方法，该装置由逆变器，电机三相电枢绕组及6个吸收电路组成，电路简单，能够提高无传感器无刷直流电机换相的可靠性。该控制方法，通过在电机换相期间，通过使并联在控制一相绕组的MOS管两端的吸收电路在该相不导通时工作，将其由自感现象产生的电能储存在吸收电路中的电容内，能够消除电枢绕组自感效应对反电势过零检测造成的干扰。

技术领域

本发明涉及无传感器无刷直流电机换相领域，特别是涉及一种抑制无刷直流电机换相端电压冲击的装置及方法。

背景技术

无刷直流电机具有良好的线性调速、高质高效平滑运转特性，结构简单，体积小，重量轻，效率高，功率因素高，转矩/重量比高，转动惯量低，易于散热，易于维护保养等优点，因此应用范围相当广泛。随着电力电子器件的迅速发展，直流无刷电机利用电子换相器件取代了机械电刷和换向片，极大地提高了工业制造以及相关自动化电力系统部门的生产效率与质量，同时考虑到系统成本以及运行可靠性，无刷直流电机无位置传感器控制得到越来越广泛的应用。因反电势过零检测法具有线路简单、技术成熟、成本低、简单易行、可靠等众多优点，使其成为比较理想且应用最多的无位置传感器无刷直流电机控制方法。在实际的无刷直流电机绕组换相过程中，由于换相绕组电流突然减小，其线圈的自身电感会在续流期间，成为一个电动势产生者，而且方向和原来相反，并叠加在中性点之上，导致换相绕组端电压冲击现象，对换相绕组反电势过零检测造成了极大干扰。

发明内容

本发明的目的是提供一种抑制无刷直流电机换相端电压冲击的装置及方法，能够消除电枢绕组自感效应对反电势过零检测造成的干扰。

为了达到上述目的，本发明的一种抑制无刷直流电机换相端电压冲击的装置采用的技术方案是：

一种抑制无刷直流电机换相端电压冲击的装置，所述装置由逆变器、电机三相电枢绕组、6个吸收电路、组成，其中，所述逆变器依次由3对MOS管桥臂连接而成，所述逆变器的输出连接至电机三相电枢绕组；每个所述MOS管两端并联一所述吸收电路。

优选的，所述吸收电路由2个IGBT、2个电阻及1个电容组成，其中一个电阻与一个IGBT串联组成第一支路，电容并联在所述第一支路两端构成一并联电路，另一个电阻与另一个IGBT串联组成第二支路，第二支路串联至所述并联电路。

优选的，所述电容为聚酯电容。

优选的，所述吸收电路用于消耗电机绕组由自感现象产生的电能。

一种抑制无刷直流电机换相端电压冲击的方法，包括以下步骤，

步骤一、电机刚启动时，得到三相绕组其中任意一相停止导通至该相反电势过零的时间为T；

步骤二、电机换相期间，控制不导通的一相绕组的MOS管由导通状态转换为关断状态时，并联在所述MOS管两端的吸收电路开始工作；

步骤三、吸收电路开始工作时，所述第二支路中的IGBT导通，所述第一支路中的IGBT关断，吸收电路向电容充电；

步骤四、吸收电路在开始工作T时间后结束工作，所述第二支路中的IGBT关断，所述第一支路中的IGBT导通，电容向所述第一支路中的电阻放电；

电机换相期间不断重复上述步骤。

优选的，所述所有IGBT均由DSP控制。

与现有技术相比，本发明的技术方案的优点和有益效果主要是：

本发明技术方案中的抑制无刷直流电机换相端电压冲击的装置，结构简单，成本低，安全可靠，易于安装，能够提高无传感器无刷直流电机换相的可靠性。

本发明的抑制无刷直流电机换相端电压冲击的方法，通过IGBT的导通和关断及聚酯电容储存电能的性质，较好的消除了电枢绕组自感效应对反电势过零检测造成的干扰。