[发明专利]一种无位置传感器无刷直流电机低转速运行的控制方法

说明书

本发明公开了一种无位置传感器无刷直流电机低转速运行的控制方法，在每一PWM周期内插入一个反向脉冲，使其产生反向力矩，阻碍电机运行，降低运转速度。正向力矩大于反向力矩；力矩大小由导通时间和电流大小决定，既在同等电压下，正向导通时间大于反向导通时间；合成力矩大小由两者通电时间决定，改变合成力矩大小，可实现电机速度调节。本发明方法在保证有足够时间的位置侦测外，还实现了低速运行，且低速速度可调。本发明在无位置传感器可实现超低速运行，拥有有刷电机或有感无刷直流电机产品的低速运行特性，可做到完美的替代，如电动工具电钻类产品等。

技术领域

本发明涉及电机控制领域，特别涉及一种无位置传感器无刷直流电机低转速运行的控制方法。

背景技术

有霍尔位置传感器不同于无位置传感器无刷直流电机，只需开启较小的PWM占空比，就可实现较低的运转速度。无感电机则需在开启功率管时，还需对电机位置进行检测，在检测前，需对位置信号进行延时滤波，再加上检测时间，则需要开启较大的PWM占空比方能满足要求。但过大的PWM占空比使电机转速过快，无法实现要求的低转速运行。

发明内容

本发明目的是：提供一种无位置传感器无刷直流电机低转速运行的控制方法，在无位置传感器可实现超低速运行，拥有有刷电机或有感无刷直流电机产品的低速运行特性。

本发明的技术方案是：

一种无位置传感器无刷直流电机低转速运行的控制方法，每个PWM周期内产生一个反向脉冲，生成反向力矩，阻碍电机运行；使用方波控制电机的A、B、C三相两两导通，正向导通生成的力矩方向与反向脉冲生成的力矩方向相差180度，PWM周期内合成力矩方向为两者之差；

正向力矩大于反向力矩；力矩大小由导通时间和电流大小决定，既在同等电压下，正向导通时间大于反向导通时间；合成力矩大小由两者通电时间决定，改变合成力矩大小，可实现电机速度调节。

优选的，保证能侦测位置信号前提下，在低PWM占空比下进行脉冲插入。

优选的，控制方法包括以下步骤：

S1、采用方波算法，使用任一种PWM调制方法，实行A、B、C三相两两导通控制；设定A+表示A相上桥功率管导通，A-表示A相下桥功率管导通，其它B、C相同理；

S2、以A相为PWM输出，A+B-的导通相位导通三相绕组；

S3、当PWM输出T1时间至关闭时，A相输出由A+变为A-，此时导通相为A-B-；再延时T2时间，将B相输出由B-切换至B+，即输出为A-B+，再延时T3时间后，B相输出由B+切回B-；待下一个PWM周期后硬件自动开启A+B-，以次循环，每个周期内都插入一个反向导通脉冲，插入脉冲的时间与宽度，需在一个PWM周期内完成；

S4、以A+C-的导通相位导通三相绕组，A相为PWM输出，重复步骤S3，将B相更改为C相；

S5、以B相和C相为PWM输出时，类同于S3和S4步骤。

本发明的优点是：

本发明的控制方法，在每一PWM周期内插入一个反向脉冲，使其产生反向力矩，阻碍电机运行，降低运转速度。此方法在保证有足够时间的位置侦测外，还实现了低速运行，且低速速度可调。本发明在无位置传感器可实现超低速运行，拥有有刷电机或有感无刷直流电机产品的低速运行特性，可做到完美的替代，如电动工具电钻类产品等。

附图说明

下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：

图1为实施例中的控制逻辑波形；

图2为实施例中A+B-导通时，电流流向示意图；

图3为实施例中A-B+导通时，电流流向示意图；

图4为实施例中方波控制两两导通方式的六种合成磁动势状态图；