[发明专利]一种无刷直流电机换相精确检测方法

权利要求书

1.一种无刷直流电机换相精确检测方法，其特征在于，包括：

确定端电压参考阈值，以ADC采样交越参考阈值点作为相反电动势过零点判断依据；

(1)相反电动势正向过零

假设ADC采样间隔引起的随机延时为Δt，在第i个采样点处识别出交越信号，在第i+n-1次采样后计算出相反电动势过零点到参考阈值点的时间间隔t₀；计算第i+n次采样对应的采样时刻距实际端电压过零点的时间间隔t_α；

式中，ΔU表示参考阈值；y_i-1,y_i分别表示第i-1次和第i次采样的相反电动势；T_s表示采样间隔；T表示端电压周期；p,q表示谐波次数；E_p,E_q表示不同谐波下分解的相反电动势系数；t_hard表示霍尔电压传感器采样造成的硬件电路延时；

换相点延迟于相反电动势过零点π/6固定电角度，因此在第i+n次采样点处预测出准确的换相间隔，即：

式中，Δt_α表示正向过零换相间隔；ω表示电机转速；

(2)相反电动势反向过零

假设系统在第j个采样点处识别出交越信号，Δt,t₀直接延用上述计算值，则：

换相点延迟于相反电动势过零点π/6固定电角度，因此可以在y_j对应的采样点处预测出准确的换相间隔，即：

2.根据权利要求1所述的无刷直流电机换相精确检测方法，其特征在于，通过滞回比较器实现HPWM_ON-LON和HPWM_OFF-LON状态端电压采样的切换，滞回比较器的表达式可表示为：

式中，D_-和D₊分别代表滞后回线的两个跳变沿对应的PWM占空比值，D_-和D₊之间的区域被定义为过渡区域ΔD，且过渡区域ΔD的大小根据纹波电流最小的切换原则来选定，并满足：

(1)电机处于加速过程，状态切换点为D₊；在低速情况下，D＜D₊，以HPWM_OFF-LON状态获取电压采样信号；在高速情况下，D＞D₊，则以HPWM_ON-LON状态获取电压采样信号。

(2)电机处于减速过程，状态切换点为D_-；在低速情况下，D＜D_-，以HPWM_OFF-LON状态获取电压采样信号；在高速情况下，D＞D_-，则以HPWM_ON-LON状态获取电压采样信号。