[发明专利]一种开关磁阻电机的三相位置信号检测方法

摘要

一种开关磁阻电机的三相位置信号检测方法，在高速APC模式下，利用通用定时器TIM1输入捕获通道去检测A相霍尔位置信号HA，来捕获位置信号一个周期的时间间隔，将捕获值作为基准时间，根据APC模式下设定的三相开关角度值计算获得三相开关管的开关时间，定时器TIM2根据各相的开关时间开启计时进入中断，同时结合定时器TIM3来捕获A相的下降沿校准的方式，以此来控制并驱动功率变换器各相开关管的开通与关断，实现开关磁阻电机的运行。该方法可以避免其他磁环N、S极加工误差、电磁干扰等引起的霍尔位置信号偏差，达到磁阻电机三相霍尔位置信号精确检测的效果。

主权项

一种开关磁阻电机的三相位置信号检测方法，开关磁阻电机以不对称半桥功率变换器作为电源，Aup、Bup、Cup信号分别为控制三相桥臂中上开关功率管栅极的信号，Adn、Bdn、Cdn为三相桥臂中下开关功率管栅极的驱动信号，功率变换器通过轮流开通或关断电机绕组接通电源，驱动电机运行，完成包括励磁、续流和回流的控制过程；在高速角度位置控制APC模式下，采用霍尔位置传感器采样开关磁阻电机的三相位置信号，并将三相位置信号送到微处理器CPU；其特征在于：根据开关磁阻电机反馈的霍尔位置信号得到当前电机定转子的相对位置，通过A相位置信号的上升沿捕获中断和A相下降沿触发中断校准的结合方式，实现磁阻电机三相霍尔位置信号的精确检测，达到开关磁阻电机相应相限的开通；具体方法是：利用CPU内置的通用定时器TIM1输入捕获通道去检测A相霍尔位置信号的上升沿，将捕获值作为基准时间，并且根据APC模式下设定的三相开关角度值，经过微处理器CPU中内置的计算、中断程序获得三相上下管的开关时间，再采用CPU内置的通用定时器TIM2根据各相的开关时间计时进入中断，得到开关功率管控制信号，同时加入CPU内置的通用定时器TIM3来捕获A相的下降沿实现校准，以此来控制并驱动功率变换器各相开关管的开通与关断，实现开关磁阻电机的运行；包括以下步骤：1)利用CPU内置的通用定时器TIM1的输入捕获通道去检测A相位置信号的两个上升沿，得到捕获值In1，把该捕获值作为电机旋转一个位置信号周期的基准时间；2)根据定时器TIM1的捕获值In1为电机转子转过45°角度，即一个位置信号周期所用的时间，计算得到电机的转子每转过1°所用时间In2；3)按照APC模式下设定的A相的开通、关断角度值θAon、θAoff和转子每转过1°所用时间In2，计算得到A相开关管的开通和关断时间In3、In4；4)根据APC模式下设定的B、C相的开通、关断角度值θBon、θBoff、θCon、θCoff，分别计算得到B、C相开关管的开通和关断时间In5、In6、In7、In8；5)定时器TIM2根据计算得到的各相开关管的开通和关断时间来设置的计时时间，从上升沿这个时间点开始计时进入中断，此时转子的位置为0°，若各相中开通或关断角度在0到22.5°之间，开通或关断相应的开关管；6)采用定时器TIM3的输入捕获通道去检测A相位置信号的下降沿，并将该下降沿的捕获值作为转子位置角22.5度之后计时的基准点；7)定时器TIM2根据计算得到的各相开关管的开通和关断时间来设置的计时时间，从下降沿这个时间点开始计时进入中断，此时转子位置为22.5°，若各相中开通或关断角度在22.5°到45°之间，开通或关断相应的开关管；8)若为其他多相开关磁阻电机，则每一相均采用上述相同的控制方法。