[发明专利]一种用于电机单向旋转控制的霍尔故障判定方法及系统

说明书

本发明公开了一种用于电机单向旋转控制的霍尔故障判定方法及系统，方法包括：在当前周期获取三相电机的三相霍尔传感器开关状态，将当前周期获取的三相霍尔传感器开关状态与预设周期获取的三相霍尔传感器开关状态进行对比，得到对比结果；判断对比结果是否满足第一预设故障条件；若对比结果满足第一预设故障条件，则确定出现霍尔位置传感器故障。本发明通过三相霍尔位置传感器的开关状态即可对霍尔位置传感器的故障进行判定，相对于现有的判定方法判断逻辑更加简单，计算量更小，有效提升了霍尔位置传感器的故障判定效率。

技术领域

本发明涉及电力电子技术领域，尤其涉及一种用于电机单向旋转控制的霍尔故障判定方法及系统。

背景技术

霍尔位置传感器常用于直流无刷电机控制，如果霍尔位置传感器出现故障，则电机控制无法正常进行。在大多数对安全性要求比较高的运动控制系统中，要求电机控制器能够实时、快速地判定霍尔位置传感器是否出现故障，并采取相应的保护措施。

目前，部分电机控制器产品并不具备霍尔位置传感器的故障判定功能。部分电机控制器产品在电机单向旋转控制应用中，将第一周期与第二周期的霍尔整体状态变化情况与正向和反向时各种霍尔整体状态变化情况进行对比，确定电机运行方向，后续每一周期将相邻周期的霍尔整体状态变化情况与电机运行方向所对应的各种霍尔状态变化情况进行对比，如果相邻周期的霍尔整体状态变化情况与电机运行方向所对应的各种霍尔状态变化情况均不同，则确定出现霍尔位置传感器故障。以三相电机为例，以A、B、C代表三相电机的各相霍尔传感器开关状态，A、B、C的取值为0或者1，并采用以下方法进行霍尔位置传感器故障的判定：

计算N＝A*4+B*2+C为当前霍尔整体状态。显然，当A、B、C中任一霍尔传感器开关状态变化时，霍尔整体状态N也会随之改变。

根据第一次霍尔整体状态改变判定电机运动方向。以N代表初始霍尔整体状态，M表示下一不同的霍尔整体状态。判断逻辑为：如果(N＝5、M＝4)或(N＝4、M＝6)或(N＝6、M＝2)或(N＝2、M＝3)或(N＝3、M＝1)或(N＝1、M＝5)，则运动方向为正向；如果(N＝4、M＝5)或(N＝6、M＝4)或(N＝2、N＝6)或(N＝3、N＝2)或(N＝1、M＝3)或(N＝5、M＝1)，则运动方向为反向；如果出现N或M为0或者7，则直接认为已经出现霍尔位置传感器故障。

根据判定的运动方向，继续根据后续霍尔整体状态变化判定是否出现霍尔位置传感器故障。同样以N代表当前霍尔整体状态，M表示新的不同的霍尔整体状态。如果运动方向为正，则必须有(N＝5、M＝4)或(N＝4、M＝6)或(N＝6、M＝2)或(N＝2、M＝3)或(N＝3、M＝1)或(N＝1、M＝5)，否则认为出现霍尔位置传感器故障；如果运动方向为反向，则必须有(N＝4、M＝5)或(N＝6、M＝4)或(N＝2、N＝6)或(N＝3、N＝2)或(N＝1、M＝3)或(N＝5、M＝1)，否则认为出现霍尔位置传感器故障。其中霍尔位置传感器故障也称为霍尔故障，霍尔状态故障，霍尔传感器故障等。

由此可以看出，现有的霍尔位置传感器故障的判定方法涉及多重条件判断，判断逻辑比较复杂，计算量较大。

因此，如何简单快速的对霍尔位置传感器的故障进行判定，是一项亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种用于电机单向旋转控制的霍尔故障判定方法及系统，判断逻辑简单，计算量小，能够简单快速的对霍尔位置传感器的故障进行判定。

本发明提供了一种用于电机单向旋转控制的霍尔故障判定方法，包括：

在当前周期获取三相电机的三相霍尔传感器开关状态；

将当前周期获取的三相霍尔传感器开关状态与预设周期获取的三相霍尔传感器开关状态进行对比，得到对比结果；其中，所述预设周期包括：与当前周期相邻的第一历史周期，和/或，与当前周期相差两个周期的第二历史周期；

判断所述对比结果是否满足第一预设故障条件；