[发明专利]能够抑制转矩脉动的大功率双转无刷直流电机换相方法

摘要

本发明涉及一种能够抑制转矩脉动的大功率双转无刷直流电机换相方法，可以很好地实现大功率双转无刷直流电机运行中的换相控制和转矩脉动抑制。在复杂可编程逻辑器件CPLD中对霍尔位置信号D_HA2_OUT、D_HB2_OUT、D_HC2_OUT、Z_HA2_OUT、Z_HB2_OUT、Z_HC2_OUT进行两两相或逻辑处理，得到信号D_HA_OUT和Z_HA_OUT输入到DSP控制器中，在DSP控制器中内外转子均转过一个电周期角度的情况下，计算内外转子位置θn、θw，根据霍尔位置信号A1、B1、C1、A组合信号状态对内外转子位置θn、θw进行角度修正处理，然后计算电机转子实时角度θ，按照驱动信号和cp_ii对应表，输出6路驱动信号UP、UN、VP、VN、WP、WN，在复杂可编程逻辑器件CPLD中，将6路驱动信号进行PWM调制，采用H_PWM‑L_ON型调制方式，再将经过PWM调制的6路驱动信号输出到逆变器中。

主权项

一种能够抑制转矩脉动的大功率双转无刷直流电机换相方法，其特征在于步骤如下：步骤1：在复杂可编程逻辑器件CPLD中对霍尔位置信号D_HA2_OUT、D_HB2_OUT、D_HC2_OUT、Z_HA2_OUT、Z_HB2_OUT、Z_HC2_OUT进行两两相或逻辑运算，得到信号D_HA_OUT和Z_HA_OUT输入到DSP控制器中；D_HA_OUT＝D_HA2_OUT||D_HB2_OUT+D_HA2_OUT||D_HC2_OUT+D_HB2_OUT||D_HC2_OUTZ_HA_OUT＝Z_HA2_OUT||Z_HB2_OUT+Z_HA2_OUT||Z_HC2_OUT+Z_HB2_OUT||Z_HC2_OUT步骤2：在DSP控制器中内外转子均转过一对极的情况下，计算内转子位置θn、外转子位置θw：内转子实时角度外转子实时角度其中：Tn为内转子距离上一个D_HA1_OUT下降沿的时间宽度；Tnb为内转子上一圈两个D_HA1_OUT下降沿之间的时间宽度；Tw为外转子距离上一个Z_HA1_OUT下降沿的时间宽度；Twb为外转子上一圈两个Z_HA1_OUT下降沿之间的时间宽度；步骤3：根据霍尔位置信号D_HA1_OUT、D_HB1_IN、D_HC1_IN、D_HA_OUT组合信号状态对内转子位置θn进行角度修正：当D_HA1_OUT、D_HB1_IN、D_HC1_IN、D_HA_OUT组合信号状态为0x0101，如果θn大于等于30度，则将θn修正为30度；当D_HA1_OUT、D_HB1_IN、D_HC1_IN、D_HA_OUT组合信号状态为0x0100，如果θn小于等于30度，则将θn修正为30度；如果θn大于等于60度，则将θn修正为60度；当D_HA1_OUT、D_HB1_IN、D_HC1_IN、D_HA_OUT组合信号状态为0x0110，如果θn小于等于60度，则将θn修正为60度；如果θn大于等于90度，则将θn修正为90度；当D_HA1_OUT、D_HB1_IN、D_HC1_IN、D_HA_OUT组合信号状态为0x0111，如果θn小于等于90度，则将θn修正为90度；如果θn大于等于120度，则将θn修正为120度；当D_HA1_OUT、D_HB1_IN、D_HC1_IN、D_HA_OUT组合信号状态为0x0011，如果θn小于等于120度，则将θn修正为120度；如果θn大于等于150度，则将θn修正为150度；当D_HA1_OUT、D_HB1_IN、D_HC1_IN、D_HA_OUT组合信号状态为0x0010，如果θn小于等于150度，则将θn修正为150度；如果θn大于等于180度，则将θn修正为180度；当D_HA1_OUT、D_HB1_IN、D_HC1_IN、D_HA_OUT组合信号状态为0x1010，如果θn小于等于180度，则将θn修正为180度；如果θn大于等于210度，则将θn修正为210度；当D_HA1_OUT、D_HB1_IN、D_HC1_IN、D_HA_OUT组合信号状态为0x1011，如果θn小于等于210度，则将θn修正为210度；如果θn大于等于240度，则将θn修正为240度；当D_HA1_OUT、D_HB1_IN、D_HC1_IN、D_HA_OUT组合信号状态为0x1001，如果θn小于等于240度，则将θn修正为240度；如果θn大于等于270度，则将θn修正为270度；当D_HA1_OUT、D_HB1_IN、D_HC1_IN、D_HA_OUT组合信号状态为0x1000，如果θn小于等于270度，则将θn修正为270度；如果θn大于等于300度，则将θn修正为300度；当D_HA1_OUT、D_HB1_IN、D_HC1_IN、D_HA_OUT组合信号状态为0x1100，如果θn小于等于300度，则将θn修正为300度；如果θn大于等于330度，则将θn修正为330度；当D_HA1_OUT、D_HB1_IN、D_HC1_IN、D_HA_OUT组合信号状态为0x1101，如果θn小于等于330度，则将θn修正为330度；如果θn大于等于360度，则将θn修正为0度；根据霍尔位置信号Z_HA1_OUT、Z_HB1_IN、Z_HC1_IN、Z_HA_OUT组合信号状态对外转子位置θw进行角度修正：当Z_HA1_OUT、Z_HB1_IN、Z_HC1_IN、Z_HA_OUT组合信号状态为0x0101，如果θw大于等于30度，则将θw修正为30度；当Z_HA1_OUT、Z_HB1_IN、Z_HC1_IN、Z_HA_OUT组合信号状态为0x0100，如果θw小于等于30度，则将θw修正为30度；如果θw大于等于60度，则将θw修正为60度；当Z_HA1_OUT、Z_HB1_IN、Z_HC1_IN、Z_HA_OUT组合信号状态为0x0110，如果θw小于等于60度，则将θw修正为60度；如果θw大于等于90度，则将θw修正为90度；当Z_HA1_OUT、Z_HB1_IN、Z_HC1_IN、Z_HA_OUT组合信号状态为0x0111，如果θw小于等于90度，则将θw修正为90度；如果θw大于等于120度，则将θw修正为120度；当Z_HA1_OUT、Z_HB1_IN、Z_HC1_IN、Z_HA_OUT组合信号状态为0x0011，如果θw小于等于120度，则将θw修正为120度；如果θw大于等于150度，则将θw修正为150度；当Z_HA1_OUT、Z_HB1_IN、Z_HC1_IN、Z_HA_OUT组合信号状态为0x0010，如果θw小于等于150度，则将θw修正为150度；如果θw大于等于180度，则将θw修正为180度；当Z_HA1_OUT、Z_HB1_IN、Z_HC1_IN、Z_HA_OUT组合信号状态为0x1010，如果θw小于等于180度，则将θw修正为180度；如果θw大于等于210度，则将θw修正为210度；当Z_HA1_OUT、Z_HB1_IN、Z_HC1_IN、Z_HA_OUT组合信号状态为0x1011，如果θw小于等于210度，则将θw修正为210度；如果θw大于等于240度，则将θw修正为240度；当Z_HA1_OUT、Z_HB1_IN、Z_HC1_IN、Z_HA_OUT组合信号状态为0x1001，如果θw小于等于240度，则将θw修正为240度；如果θw大于等于270度，则将θw修正为270度；当Z_HA1_OUT、Z_HB1_IN、Z_HC1_IN、Z_HA_OUT组合信号状态为0x1000，如果θw小于等于270度，则将θw修正为270度；如果θw大于等于300度，则将θw修正为300度；当Z_HA1_OUT、Z_HB1_IN、Z_HC1_IN、Z_HA_OUT组合信号状态为0x1100，如果θw小于等于300度，则将θw修正为300度；如果θw大于等于330度，则将θw修正为330度；当Z_HA1_OUT、Z_HB1_IN、Z_HC1_IN、Z_HA_OUT组合信号状态为0x1101，如果θw小于等于330度，则将θw修正为330度；如果θw大于等于360度，则将θw修正为0度；步骤4：计算电机转子实时角度θ：θ＝θn+θw；If(θ≥360) θ＝θ‑360；cp_ii＝θ/60；步骤5：按照cp_ii和驱动信号对应关系，输出IGBT导通对应的2路驱动信号：当cp_ii为0，UP和WN对应的IGBT导通，其它驱动信号对应的IGBT截止；当cp_ii为1，VP和WN对应的IGBT导通，其它驱动信号对应的IGBT截止；当cp_ii为2，UN和VP对应的IGBT导通，其它驱动信号对应的IGBT截止；当cp_ii为3，UN和WP对应的IGBT导通，其它驱动信号对应的IGBT截止；当cp_ii为4，VN和WP对应的IGBT导通，其它驱动信号对应的IGBT截止；当cp_ii为5，UP和VN对应的IGBT导通，其它驱动信号对应的IGBT截止；步骤6：在复杂可编程逻辑器件CPLD中，将2路驱动信号进行PWM调制，再将经过PWM调制的2路驱动信号输出。