[发明专利]一种无刷电机阻力矩调节方法

说明书

本发明公开了一种无刷电机阻力矩调节方法，其包括对电机线圈通电定位转子方向，记录霍尔传感器的霍尔状态，根据霍尔传感器的霍尔状态与在电机线圈当前通电状态下转子不受外力扭动时定位方向的霍尔值的变化关系调节电机线圈通电状态。本发明根据电机转子不受外力扭动时的定位方向、电机转子在定位方向的霍尔值及与电机线圈通电状态之间的对应关系，按照霍尔传感器的状态变化顺序改变电机线圈通电状态，使得无刷电机在正向或反向外力的扭动下，均能产生持续阻碍外力对转子扭动作用的阻力矩，并通过调节无刷电机的电机线圈的电流大小，调节对无刷电机的电机转子采用外力进行扭动的阻力矩大小。

技术领域

本发明属于无刷电机控制技术领域，具体涉及一种无刷电机阻力矩调节方法。

背景技术

对无刷电机三相电源线以“三三导通”方式通电，可将转子定位使转子的磁势方向与线圈合磁势方向一致，而定位后的转子大约需要转动30度电角度对应的物理角度才会使霍尔值会发生变化。

如图1所示，为两个极的无刷电机的结构示意图，A、B、C为电机三相线，对无刷电机线圈以(A-,B-,C+)方式通电，线圈合磁势方向如F_ABC所示，而被定位后的电机转子磁势方向正好与电机线圈合磁势F_ABC的方向一致。若正向或反向扭动电机转子，电机转子将产生阻碍扭动电机转子的力矩。当给足够外力时，使得电机转子大约转动30度，可使HB状态发生翻转，也大约转动-30度，可使HA状态发生翻转。根据通电导线在磁场中受力公式F＝BIL·sinθ和力矩公式M＝F·L，将定位后的电机转子扭动到一定角度，若扭动的角度一定，通过调节电流I的大小，电机转子产生的阻碍电机转子被外力扭动的力矩的大小将随I的变化而变化。而当扭动电机转子使电机转子磁势方向与线圈合磁势方向垂直时(即扭动了90度)，在电流I保持不变的情况下，电机转子产生的阻力矩将达到最大。若继续沿原扭动方向扭动电机转子，电机转子产生的阻力矩减小。再继续沿原方向扭动电机转子，当电机转子磁势方向与线圈合磁势方向相反时(即扭动了180度)，阻力矩将减小到0。若继续扭动电机转子(扭动角度超过180度)，电机转子产生的力矩将与施加的外力力矩方向相同，电机转子会迅速转动使扭动角度达到360度，使转子磁势方向与线圈合磁势方向相同。显然，现有技术对无刷电机线圈固定通电方式无法实现在扭动电机转子时，电机转子产生的力矩始终阻碍外力对转子的扭动作用。现有的使转子产生阻碍外力对转子的扭动作用的常用的方式为能耗制动方式。能耗制动可产生始终阻碍外力对转子的扭动作用的力矩，但能耗制动方式难以很好地调节转子产生的阻力矩的大小，产生的阻力矩的大小与转子转速相关，当转子转速极低时，能耗制动方式产生的阻力矩非常小，转子很容易被扭动。

发明内容

本发明的发明目的是：为了解决现有技术中存在的以上问题，本发明提出了一种在电机转速相当低时，亦可产生可有效调节的较大的阻力矩的无刷电机阻力矩调节方法。

本发明的技术方案是：一种无刷电机阻力矩调节方法，包括以下步骤：

A、获取无刷电机当前霍尔值，对电机线圈以三三导通的方式进行通电，通电线圈的合力使电机转子保持在当前霍尔值对应的方向；

B、对无刷电机的电机转子采用外力进行扭动，记录霍尔传感器的霍尔状态；

C、判断霍尔传感器的霍尔状态是否为在电机线圈当前通电状态下电机转子不受外力扭动时定位方向的霍尔值正序或反序变化两个霍尔状态的霍尔值；若是，则进行步骤D；若否，则返回步骤B；

D、根据电机转子不受外力扭动时的电机转子定位方向、电机转子在定位方向的霍尔值及与电机线圈通电状态之间的对应关系，按照霍尔传感器的状态变化顺序将电机线圈通电状态变化一个状态，然后返回步骤B。

进一步地，所述步骤B中对无刷电机的电机转子采用外力进行扭动包括对无刷电机的电机转子沿顺时针或逆时针扭动。

进一步地，所述步骤D中按照霍尔传感器的状态变化顺序将电机线圈通电状态变化一个状态具体为：