[发明专利]一种无位置传感器无刷直流电机的无硬件滤波换相方法

摘要

一种无位置传感器无刷直流电机的无硬件滤波换相方法，涉及无刷直流电机控制技术领域，采用H_ON‑L_PWM调制方式，步骤如下：判断电机驱动逆变器下桥PWM是否为导通状态；若为“是”，根据公式：进行判断；上桥臂换相时、计算关断相续流持续时间tu，下桥臂换相时、计算关断相续流持续时间td，随后换相；采用本发明的直流电机控制器，在功能达到预定需求的情况下可省去硬件滤波电路部分，降低成本、节约空间，且可避开PWM开关噪声和换相时电流续流噪声的干扰。

主权项

1.一种无位置传感器无刷直流电机无硬件滤波换相方法，采用H_ON_L_PWM调制方式，其特征在于包括如下步骤：1)在ADC中断中采集电机三相电压和电流值，再检测电机控制器控制芯片的PWM模块寄存器的状态，判断电机驱动逆变器下桥PWM是否为导通状态；2)若为“否”，说明此时不应进行反电动势过零点判断，退出ADC中断，重复步骤1)的操作；若为“是”，说明此时应进行反电动势过零点判断，根据公式：进行反电动势过零点判断；3)将控制芯片记录的上一步换相延时时间、与新检测到的当前换相延时时间作平均值，将其作为新的换相延时时间，进行换相延时修正；4)在进行上述操作期间，若定时器达到定时周期预定值，则进入定时器中断，进行定时计数操作；5)在步骤2)判断到达过零点后，判断定时计数值是否达到修正后的换相延时的时刻，若为“否”，则退出定时器中断重新等待进入定时器中断判断，再次进行定时计数操作；若为“是”，则利用ADC中断中采集的电机三相电流值，当上桥臂换相时，通过上桥臂续流时间表达式计算关断相续流持续时间t_u，当下桥臂换相时，通过下桥臂续流时间表达式对关断相续流持续时间t_d进行计算，随后进行换相操作；6)换相完成后对定时计数值是否达到刚刚所计算的相应换相桥臂的续流时间tu(td)进行判断，若为“否”，说明仍在续流期间，则退出定时器中断，并重新进入定时器中断，进行定时计数操作，并再次进行判断定时计数值是否达到续流时间tu(td)；若为“是”，说明已完成续流，干扰消除，退出定时器中断，本次换相循环结束，进行下一次换相循环；其中，ea、eb、ec为定子绕组相反电动势；uao、ubo、uco为三相绕组输出端对直流电源地的电压，即各相的端电压；US表示直流电源对直流电源地电压；L为每相绕组的自感与互感之差；I为换相前A相中电流的稳态值；d为PWM占空比。