一种泵用无位置传感器永磁电机的控制方法及其装置的制造方法
【专利摘要】本发明提供了一种泵用无位置传感器永磁电机的控制方法及其装置，属于电机驱动技术领域。它解决了现有的技术电机启动成功率低的问题。本泵用无位置传感器永磁电机的控制方法包括：A、定位永磁电机转子初始位置；B、设定永磁电机起动的目标转速以及加速到目标转速的时间和第二PWM占空比；C、按照永磁电机转子初始位置定位后的换相顺序给永磁电机加电，从而使永磁电机转速达到目标转速；D、控制模块根据反电势检测模块输出的换相信号判断永磁电机转速是否正常，若是，则永磁电机起动成功；若否，则返回步骤A。该发明还公开了一种泵用无位置传感器永磁电机的控制装置。本控制方法及其装置能够提高永磁电机起动的成功率。
【专利说明】
一种泵用无位置传感器永磁电机的控制方法及其装置
技术领域
[0001]本发明属于电机驱动技术领域，涉及一种栗用无位置传感器永磁电机的控制方法及其装置。
【背景技术】
[0002]目前主流的栗用电机为异步感应电机，转速不可控，缺少保护措施;另外由于需要交流电供电，在野外使用中存在较大限制。由于永磁电机及其控制技术在近年蓬勃发展，其使用的直流供电方式也在农用水栗野外灌溉中拥有较大优势，可以直接转接电动两轮车、三轮车等电瓶作为供电电源。另一方面，永磁无刷电机需要的维护较少，且与同体积的有刷直流电机和感应电机相比，永磁无刷电机能产生更大的输出功率。由于转子用永磁体制成，和其他类型的电机相比，转子惯性较小。这就改进了加速和减速特性，缩短了工作周期。其线性的转速/转矩特性有助于预测转速调节的结果。永磁无刷电机对使用电池供电、便携式设备等应用是理想的选择。
[0003]由于永磁无刷电机的控制比较复杂，现有传统的控制方式是基于传感器的控制方式，其为了检测出无刷电机内的转子(永磁体侧)的位置，在转子的周围安装了多个霍尔元件。但是，在这种传感器型驱动控制电路中，因为必须安装多个霍尔元件或者视需要而与转子分开安装位置检测用磁铁等，所以会阻碍电机的小型化和低成本化。而且，由于霍尔元件的安装状况而导致在位置检测精度上产生偏差。所以，提出一种不使用霍尔元件等传感器而能检测出转子位置的无传感器型驱动控制电路是非常必要的。
[0004]针对上述存在的问题，现有中国专利文献公开了一种无刷直流电机的开环启动方法，其特征在于，包括:向电机施加两次相邻60°或120°电角度的短时脉冲，完成转子初始位置的定位;设置加速步数，以及每一步对应的PWM占空比和强制换向时间；按定位后的换向顺序给电机加电，强制电机工作;获取电机每一步对应的三相波形和中心点波形;判断电机每一步对应的三相波形和中心点波形是否均有交点，若否则重新设置PWM占空比和强制换向时间;若是则判断所述转速是否达到预设转速，若否则增大加速步数，若是则完成电机的启动。该发明还公开了一种无刷直流电机的开环启动系统。该发明虽然能够实现无刷直流电机的快速稳定启动，但是该发明需要借助示波器来对电机的每一步对应的三相波形和中心点波形进行检测来判断是否完成电机启动，这样的方式，需要人为进行操控，控制不够便捷，而且启动成功率低。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种栗用无位置传感器永磁电机的控制方法及其装置，所要解决的技术问题是:如何提高永磁电机起动的成功率。
[0006]本发明的目的可通过下列技术方案来实现:一种栗用无位置传感器永磁电机的控制方法，其特征在于，包括:
[0007]A、定位永磁电机转子初始位置:设定第一PWM占空比，控制模块根据第一PffM占空比输出PffM波，并通过PWM驱动模块打开相应的MOS管，从而控制永磁电机相应相线接通电流来使永磁电机转子在磁场力作用下实现转动，进而以永磁电机转子停止的位置作为永磁电机转子初始位置；
[0008]B、设定永磁电机起动的目标转速以及加速到目标转速的时间和第二PffM占空比；
[0009]C、按照永磁电机转子初始位置定位后的换相顺序给永磁电机加电，每次换相后减少该相位状态下的加电时间，在永磁电机转速达到目标转速时，反电势检测模块检测转子的位置信号并输出换相信号给控制模块；
[0010]D、控制模块根据反电势检测模块输出的换相信号判断永磁电机转速是否正常，若是，则永磁电机起动成功;若否，则返回步骤A。
[0011 ]本栗用无位置传感器永磁电机的控制方法首先对永磁电机转子初始位置进行定位，定位的过程也是一个转子加速的过程，能够减小转子抖动，再设定永磁电机起动目标转速、转子转速达到目标转速的时间以及第二PWM占空比，该第二PWM占空比在每次换相时都是相同的占空比，每次换相后减少该相位状态下的加电时间，可保证永磁电机稳定快速的转动，在转速达到起动目标转速后，反电势检测模块能够检测该位置信号并输出换相信号给控制模块，控制模块根据接收的换相信号判断该相位下的永磁电机转速是否在正常转速之下，处于正常转速之下，则判断永磁电机起动成功。在判断永磁电机是否起动的过程中，无需通过其他设备或者人为进行判断，控制方便，同时，本控制方法采用上述步骤有效提高了在无传感器条件下永磁电机的起动成功率。
[0012]在上述的栗用无位置传感器永磁电机的控制方法中，在所述步骤A中，相应的MOS管是指控制两个相差120度相位线圈接通电流的MOS管。控制两个相差120度相位的线圈接通电流可提尚转子初始位置定位的精确性，进而能够提尚永磁电机起动的成功率。
[0013]在上述的栗用无位置传感器永磁电机的控制方法中，在所述步骤A中，定位永磁电机转子初始位置的操作次数为两次以上，通过换相的方式来实现每次永磁电机转子初始位置的定位。通过至少换相一次的方式来实现永磁电机转子初始位置的定位，可减少定位永磁电机转子初始位置的抖动，实现精定位位，保证永磁电机能够成功起动。
[0014]在上述的栗用无位置传感器永磁电机的控制方法中，在所述步骤A中，每次永磁电机转子初始位置定位成功后减小下次定位的时间。每次定位时间减小的定位过程相当于一个转子加速的过程，这样的过程给予转子一个初速度，减少起动抖动。
[0015]在上述的栗用无位置传感器永磁电机的控制方法中，在所述步骤B中，所述第二PffM占空比大于第一PWM占空比。设置第二PWM占空比大于第一PffM占空比，能够确保永磁电机转速是处于稳定上升状态，确保永磁电机能够成功起动。
[0016]在上述的栗用无位置传感器永磁电机的控制方法中，在所述步骤C中，所述反电势检测模块包括若干个反电势检测电路，所述反电势检测电路包括比较器U2、电阻R1、电阻R2、电阻R3和电容Cl，所述比较器U2的正端与负端之间通过电容C I连接，所述比较器U2的正端通过电阻R2与永磁电机的各相线圈连接，所述比较器U2的负端通过电阻R3与电阻R2连接，所述比较器U2的正端与电阻Rl连接后接地，所述比较器U2的负极与接地之间还连接有电阻R4，所述比较器U2的输出端与控制模块的输入端连接，在比较器U2正端检测到的反电势电压大于负端电压时，比较器U2的输出端输出高电平信号给控制模块，控制模块根据接收到的高电平信号来控制永磁电机换相。在该步骤中，比较器U2输出的高电平信号即为换相信号，通过反电势检测模块来实现永磁电机的换相加电，无需通过示波器来进行判断，控制方便，无需认为进行判断，而且在无传感器下也能实现永磁电机的换相加电。
[0017]在上述的栗用无位置传感器永磁电机的控制方法中，在所述步骤D中，控制模块根据两个换相信号之间的时间来计算永磁电机转速，在计算出来的转速信号相对于永磁电机正常运行的转速过高或者过低时认为换相后的转速不正常，则判断永磁电机起动没有成功，反之，则永磁电机起动成功。控制模块接收到换相信号后，就可以采集到两个换相信号之间的时间，根据这个时间可以知道某两个永磁电机绕组线圈的通电时间，然后根据这个通电时间可以计算得出永磁电机转速，控制模块再判断这个永磁电机转速为永磁电机正常运行的转速时，说明永磁电机起动成功，这个判断过程直接通过控制模块进行判断，无需人为操控，简化了控制步骤，并且提高了永磁电机快速稳定启动的成功率。
[0018]—种栗用无位置传感器永磁电机的控制装置，包括永磁电机和电源模块，其特征在于，所述控制装置还包括反电势检测模块、控制模块、PWM驱动模块以及桥式逆变电路，所述桥式逆变电路的输出端与永磁电机连接，所述桥式逆变电路的输入端通过PWM驱动模块与控制模块连接，所述反电势检测模块的输入端与永磁电机的每相线圈连接，所述反电势检测模块的输出端与控制模块的输入端连接，所述电源模块分别与控制模块、桥式逆变电路以及反电势检测模块连接。
[0019]其工作原理如下:电瓶电压通过电源模块后输出15V和5V电源，分别为控制模块、桥式逆变电路和反电势检测模块提供工作的电源，控制模块首先设定PWM占空比以及通电时间，再通过PWM驱动模块将该PWM占空比的PWM波输送给桥式逆变电路，通过桥式逆变电路控制某两相线圈通电，通过换相的方式实现永磁电机转子初始位置的定位，再对PWM占空比进行重新设定，根据定位后的换相顺序给永磁电机加电，加电时间随着每次换相进行减少，使永磁电机转速按斜率上升一直到反电势检测模块能够检测到位置信号，控制模块则根据反电势检测模块检测的位置信号判断永磁电机转速处于正常状态时，则永磁电机起动成功，在该控制过程中，采用反电势检测方式获取永磁电机转子位置，无需使用位置传感器或者示波器等外部设备来进行检测，控制方便，使用更加便捷，并且保证了在无传感器条件下永磁电机能成功起动。
[0020]在上述的栗用无位置传感器永磁电机的控制装置中，所述反电势检测模块包括若干个反电势检测电路，所述反电势检测电路包括比较器U2、电阻R1、电阻R2、电阻R3和电容Cl，所述比较器U2的正端与负端之间通过电容Cl连接，所述比较器U2的正端通过电阻R2与永磁电机的各相线圈连接，所述比较器U2的负端通过电阻R3与电阻R2连接，所述比较器U2的正端与电阻Rl连接后接地，所述比较器U2的负极与接地之间还连接有电阻R4，所述比较器U2的输出端与控制模块的输入端连接。永磁电机起动过程中，在比较器U2的正端电压高于负端电压时输出高电平给控制模块，控制模块根据该接收到的信号可以定位永磁电机转子的位置，并且根据该信号能够驱动永磁电机向设定转速旋转，实现永磁电机的在无位置传感器情况下的成功起动。
[0021]在上述的栗用无位置传感器永磁电机的控制装置中，所述控制模块还连接有状态检测模块以及用于在检测到欠压、过温和过流信息时进行故障灯显示的故障显示模块，所述状态检测模块包括电压检测电路、温度检测电路以及电流检测电路。在永磁电机起动以及正常运行过程中不断检测母线电压、母线电流以及温度，在检测到欠压、过流、过温等信息时，则进入相应的保护状态并对故障进行显示，提高了控制装置整体的可靠性。
[0022]与现有技术相比，本栗用无位置传感器永磁电机的控制方法及其装置具有以下优占.V.
[0023]1、本发明采用反电势检测方式获取永磁电机转子位置以及通过反电势检测模块检测的信号判断永磁电机是否起动成功，简化了操作，而且本发明通过给定PWM占空比以及逐步缩短换相时间的方式，提高了在无传感器条件下永磁电机起动的成功率。
[0024]2、本发明使用永磁电机及其控制模块，可以根据实际需求进行调速，提高了系统整体效率，并且响应了国家节能的要求。
[0025]3、本发明采用多重保护，拥有短路、欠压、过温等保护功能，可以防止永磁电机及其控制模块损坏，提高了本控制装置运行的靠性。
【附图说明】
[0026]图1是本发明的控制流程图。
[0027]图2是本发明的结构示意图。
[0028]图3是本发明中反电势检测模块的电路连接图。
[0029]图4是本发明中桥式逆变电路的电路连接图。
[0030]图5是本发明中电源模块的电路连接图。
[0031 ]图中，1、控制模块;2、反电势检测模块;3、状态检测模块;4、PWM驱动模块;5、永磁电机;6、故障显示模块;7、电源模块;71、第一电源转换电路;72、第二电源转换电路;8、桥式逆变电路。
【具体实施方式】
[0032]以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
[0033]如图1所示，本栗用无位置传感器永磁电机的控制方法包括:
[0034]A、定位永磁电机5转子初始位置:设定第一PffM占空比，以给永磁电机5某两相相差120度线圈进行通电的方式，对永磁电机5转子初始位置进行定位，具体为:控制模块I根据第一 PWM占空比输出PffM波，并通过PffM驱动模块4打开用于控制相差120度相线圈通电的MOS管，从而控制永磁电机5相应相线接通电流，使得永磁电机5转子在磁场力作用下实现转动，其中，通电持续时间设定为Tl，在转子不受定子磁场作用力时，施加第二个方向的磁场，其通电持续时间设定为T2，且T2小于Tl，作为优选，在转子不受定子磁场作用力时，施加第三个方向的磁场，其通电持续时间小于第二个方向磁场的通电持续时间。经过三个定子磁场的作用力之后，能够确定转子的位置，并给予转子一个初速度，减少启动抖动，进而以永磁电机5转子停止的位置作为永磁电机5转子初始位置；
[0035]B、设定永磁电机5起动的目标转速以及加速到目标转速的时间和第二PWM占空比；其中，第二PWM占空比大于第一PWM占空比；加速到目标转速的时间是指多次换相达到目标转速的时间，根据该时间对换相的加电时间进行设定；
[0036]C、按照永磁电机5转子初始位置定位后的换相顺序给永磁电机5加电，每次换相后减少该相位状态下的加电时间，在永磁电机5转速达到目标转速时，反电势检测模块2检测转子的位置信号并输出换相信号给控制模块I;
[0037]D、控制模块I根据反电势检测模块2输出的换相信号判断永磁电机5转速是否正常，具体为:控制模块I根据两个换相信号之间的时间来计算永磁电机5转速，在计算出来的转速信号相对于永磁电机5正常运行的转速过高或者过低时认为换相后的转速不正常，则判断永磁电机5起动没有成功，返回步骤A ；反之，则永磁电机5起动成功。
[0038]其中，在步骤C中，反电势检测模块2包括若干个反电势检测电路，反电势检测电路包括比较器U2、电阻Rl、电阻R2、电阻R3和电容Cl，比较器U2的正端与负端之间通过电容Cl连接，比较器U2的正端通过电阻R2与永磁电机5的相线线圈连接，比较器U2的负端通过电阻R3与电阻R2连接，比较器U2的正端与电阻Rl连接后接地，比较器U2的负极与接地之间还连接有电阻R4，比较器U2的输出端与控制模块I的输入端连接，在比较器U2正端检测到的反电势电压大于负端电压时，比较器U2的输出端输出高电平信号给控制模块I，控制模块I根据接收到的高电平信号来控制永磁电机5换相。在该步骤中，比较器U2输出的高电平信号即为换相信号，通过反电势检测模块2来实现永磁电机5的换相加电，无需通过示波器来进行判断，控制方便，无需认为进行判断，而且在无传感器下也能实现永磁电机5的换相加电。
[0039 ] 如图2所示，本栗用无位置传感器永磁电机的控制装置，包括永磁电机5、电源模块
7、反电势检测模块2、控制模块1、PffM驱动模块4以及桥式逆变电路8，桥式逆变电路8的输出端与永磁电机5连接，桥式逆变电路8的输入端通过PffM驱动模块4与控制模块I连接，反电势检测模块2的输入端与永磁电机5的每相线圈连接，反电势检测模块2的输出端与控制模块I的输入端连接，电源模块7分别与控制模块1、桥式逆变电路8以及反电势检测模块2连接。
[0040]其中，控制模块I包括单片机及其外围电路。
[0041]作为优选，控制模块I还连接有状态检测模块3以及用于在检测到欠压、过温和过流信息时进行故障灯显示的故障显示模块6，状态检测模块3包括电压检测电路、温度检测电路以及电流检测电路。在永磁电机5起动以及正常运行过程中不断检测母线电压、母线电流以及温度，在检测到欠压、过流、过温等信息时，则进入相应的保护状态并对故障进行显示，提高了控制装置整体的可靠性。
[0042]其中，如图3所示，反电势检测模块2包括若干个反电势检测电路，若为三相永磁电机5，则反电势检测电路的数量为三个，具体地，反电势检测电路包括比较器U2、电阻R1、电阻R2、电阻R3和电容Cl，比较器U2的正端与负端之间通过电容Cl连接，比较器U2的正端通过电阻R2与永磁电机5的相应相线线圈连接，比较器U2的负端通过电阻R3与电阻R2连接，比较器U2的正端与电阻Rl连接后接地，比较器U2的负极与接地之间还连接有电阻R4，比较器U2的输出端与控制模块I的输入端连接，比较器U2的电源端分别与电容C2和+5 V电源连接，电容C2与比较器U2的电源端连接后接地，比较器U2的输出端还接有电阻R5，电阻R5的另一端接+5V电源。
[0043]如图4所示，桥式逆变电路8为三相桥式逆变电路，包括六个MOS管，该MOS管采用匪OS管，MOS管两两串联后进行并联连接，MOS管的D极并联连接后接电源模块7的正极，MOS管的S极并联连接后接电源模块7的负极，两两MOS管串联的连接点分别与永磁电机5的各相线圈连接，各MOS管的G极分别与PffM驱动模块4连接，如图4所示，以Uh、Vh、Wh、m的符号来区分各MOS管接通电压的情况。
[0044]如图5所示，电源模块7包括将电瓶电压转换为+15V的第一电源转换电路71和用于将电瓶电压转换为+5V的第二电源转换电路72，其中，第一电源转换电路71包括电阻R6和电阻R7，电阻R6和电阻R7并联连接后一端与电瓶电压连接，另一端分别连接有用于对输入电压进行滤波的电解电容C3、用于确保三极管Ql可靠进入截止状态的电阻R8、电阻R9和PNP型三极管Ql的反射极，三极管Ql的基极分别连接电阻R8的另一端和NPN型三极管Q2的集电极，三极管Q2的基极与电阻R9连接，三极管Q2的发射极连接，电阻Rl 6和电容C9后均接地，电解电容C3的另一端接地，三极管Ql的集电极分别连接有二极管D3、电阻RlO和电感LI，二极管D3的负极连接三极管Ql的集电极，二极管的正极接地，电阻RlO通过电容C6与三极管Q2的基极连接，三极管Q2的基极连接电阻R15后接地，三极管Q2的基极连接NPN型三极管Q3的集电极，三极管Q3的发射极接地，三极管Q3的基极连接电阻R14后接地，三极管Q3的基极连接稳压管D2的正极，稳压管D2的正极通过电阻Rll与电感LI连接，电感LI与电阻Rll的连接处输出+15V电压，稳压管D2的负极连接电阻R13后接地;第二电源转换电路72包括并联连接的电解电容C11、电容C12、电容C13和电容C14，并联后一端与+15V电压端连接，另一端接地，与+15V电压连接的一端通过电阻R12与稳压管Ul的输入端连接，稳压管Ul采用78L05，稳压管Ul的输入端连接电容C5和电解电容C7后接地，稳压管Ul的输出端接电解电容C8和电容C4后接地，稳压管Ul的输出端输出+5V电压。在电路中，并联连接的电阻R6和电阻R7起到限流作用；其中，三极管Q1、三极管Q2、电阻R8、电阻R9、电阻R15、电阻R16、电容C9、电阻R4、电容C6、二极管D3和电感LI构成振荡电路；电阻R9和电阻R15起到上电起振作用，三极管Q2起到控制三极管Ql开关的作用；电阻R16对三极管Q2进行限流；电容C9能使三极管Q2快速进入截止状态；电阻R4和电容C6构成振荡电路的振荡源；电感LI在三极管Ql开启时存储能量，关断时释放能量，输出稳定的电能；二极管D3在三极管Ql关断时，为电感LI续流提供回路；电阻Rl 1、电阻R13电阻R14、稳压管D3和三极管Q3构成反馈电路，使得输出电压稳定在15V;电容C4、电容C5、电容C12、电容C13和电容C14用于滤除电路中高频纹波；电阻R12用于限流;稳压器Ul用于输出稳定的5V电压。作为优选，电瓶电压与第一电源转换电路71之间还连接有二极管Dl，其中二极管Dl用于起到防电瓶电压反接的功能。
[0045]如图1-5所示，以三相永磁电机5为例，本栗用无位置传感器永磁电机的控制方法及其装置具体工作原理为:首先对永磁电机5转子初始位置进行定位，具体为:设定第一 PWM占空比，根据该占空比并通过PWM驱动模块4输出PffM波给Uh MOS管和Wl MOS管的G极，进而打开这两个MOS管，从而使A相线圈和B相线圈通电，持续通电时间为Tl，此时定子磁场方向为0°方向，在图4上如Φ I所示；当转子从0°转到180°或者180°转到360°之间的时候，定子磁场对永磁体转子的作用力可以使得转子和定子磁场Φ I的方向重合，但是当转子刚好处在180°位置的时候，转子不受定子磁场作用力，对于该状况则施加第二个方向的磁场，即打开Uh和Vl的MOS管，接通A相线圈和C相线圈，持续通电时间T2，且T2〈T1，此时定子磁场方向120°，定子磁场对永磁体转子的作用力使得转子和定子磁场Φ2的方向重合;再次施加第三个方向的磁场，即打开Vh和Wl的MOS管，持续通电时间Τ3，且Τ3〈Τ2，此时定子磁场方向240°，定子磁场对永磁体转子的作用力使得转子和定子磁场Φ 3的方向重合;经过Φ 1、Φ 2、Φ 3三个定子磁场的作用力之后，完成对永磁电机5转子初始位置的定位，通过施加三次不同方向的磁场，能够给予转子一个初速度，减少启动抖动，保证转子定位准确。在定位成功后，重新设定PffM占空比，即第二PWM占空，该占空比的宽度大于第一PWM占空比，设定永磁电机5起动目标转速以及加速到目标转速的时间，并根据该加速到目标转速的时间来设定换相加电时间，使得永磁电机5转速能够按斜率上升，保证永磁电机5稳定且快速的启动，上述值设定好后，按定位后的换相顺序给永磁电机5加电，即以定位永磁电机5转子初始位置时的换相顺序给永磁电机5通电流，强制永磁电机5工作，每次永磁电机5换相通电后减少该相位状态下的加电时间，加电时间越短转速越快，在永磁电机5转速到达设定的启动目标转速后，反电势检测模块2将检测到永磁电机5转子的位置信号，即检测每相线圈的反电势电压，在反电势电压大于其内设置的电压时输出高电平信号，即换相信号给控制模块I，具体原理为:在本发明中通过反电势检测电路建立中性点电压，每相以及中性点进行电阻分压和阻容滤波，对反电动势进行实时采集，以中性点作为参考电压，在端电压与参考电压相同时，发生过零点，通过比较器U2实现过零点检测，即对转子位置的检测，从而实现电机换相可靠时间点;进一步地，控制模块I根据接收到的两次换相信号进行计算永磁电机5的转速，在计算出来的转速信号相对于永磁电机5正常运行的转速过高或者过低时，认为换相后的转速不正常，永磁电机5启动没有成功，返回步骤A，对永磁电机5转子的初始位置进行重新定位，通过这样的方式可提高永磁电机5起动的成功率;反之，则永磁电机5起动成功。在判断永磁电机5是否起动成功的过程中，无需通过其他设备或者人为进行判断，直接使用硬件电路实现该功能，控制方便，同时，采用本申请的控制方法，提高了在无传感器条件下永磁电机5起动的成功率。
[0046]本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
【主权项】
1.一种栗用无位置传感器永磁电机的控制方法，其特征在于，包括: A、定位永磁电机(5)转子初始位置:设定第一PWM占空比，控制模块(I)根据第一PWM占空比输出PffM波，并通过PWM驱动模块(4)打开相应的MOS管，从而控制永磁电机(5)相应相线接通电流来使永磁电机(5)转子在磁场力作用下实现转动，进而以永磁电机(5)转子停止的位置作为永磁电机(5)转子初始位置； B、设定永磁电机(5)起动的目标转速以及加速到目标转速的时间和第二PffM占空比； C、按照永磁电机(5)转子初始位置定位后的换相顺序给永磁电机(5)加电，每次换相后减少该相位状态下的加电时间，在永磁电机(5)转速达到目标转速时，反电势检测模块(2)检测转子的位置信号并输出换相信号给控制模块(I); D、控制模块(I)根据反电势检测模块(2)输出的换相信号判断永磁电机(5)转速是否正常，若是，则永磁电机(5)起动成功;若否，则返回步骤A。2.根据权利要求1所述的栗用无位置传感器永磁电机的控制方法，其特征在于，在所述步骤A中，相应的MOS管是指控制两个相差120度相位线圈接通电流的MOS管。3.根据权利要求1或2所述的栗用无位置传感器永磁电机的控制方法，其特征在于，在所述步骤A中，定位永磁电机(5)转子初始位置的操作次数为两次以上，通过换相的方式来实现每次永磁电机(5)转子初始位置的定位。4.根据权利要求3所述的栗用无位置传感器永磁电机的控制方法，其特征在于，在所述步骤A中，每次永磁电机(5)转子初始位置定位成功后减小下次定位的通电时间。5.根据权利要求1所述的栗用无位置传感器永磁电机的控制方法，其特征在于，在所述步骤B中，所述第二 PffM占空比大于第一 PffM占空比。6.根据权利要求1所述的栗用无位置传感器永磁电机的控制方法，其特征在于，在所述步骤C中，所述反电势检测模块(2)包括若干个反电势检测电路，所述反电势检测电路包括比较器U2、电阻R1、电阻R2、电阻R3和电容Cl，所述比较器U2的正端与负端之间通过电容Cl连接，所述比较器U2的正端通过电阻R2与永磁电机(5)的各相线圈连接，所述比较器U2的负端通过电阻R3与电阻R2连接，所述比较器U2的正端与电阻Rl连接后接地，所述比较器U2的负极与接地之间还连接有电阻R4，所述比较器U2的输出端与控制模块(I)的输入端连接，在比较器U2正端检测到的反电势电压大于负端电压时，比较器U2的输出端输出高电平信号给控制模块(I)，控制模块(I)根据接收到的高电平信号来控制永磁电机(5)换相。7.根据权利要求1所述的栗用无位置传感器永磁电机的控制方法，其特征在于，在所述步骤D中，控制模块(I)根据两个换相信号之间的时间来计算永磁电机(5)转速，在计算出来的转速信号相对于永磁电机(5)正常运行的转速过高或者过低时认为换相后的转速不正常，则判断永磁电机(5)起动没有成功，反之，则永磁电机(5)起动成功。8.—种栗用无位置传感器永磁电机的控制装置，包括永磁电机(5)和电源模块(7)，其特征于，所述控制装置还包括反电势检测模块(2)、控制模块(1)、PWM驱动模块(4)以及桥式逆变电路(8)，所述桥式逆变电路(8)的输出端与永磁电机(5)连接，所述桥式逆变电路(8)的输入端通过PWM驱动模块(4)与控制模块(I)连接，所述反电势检测模块(2)的输入端与永磁电机(5)的每相线圈连接，所述反电势检测模块(2)的输出端与控制模块(I)的输入端连接，所述电源模块(7)分别与控制模块(1)、桥式逆变电路(8)以及反电势检测模块(2)连接。9.根据权利要求8所述的栗用无位置传感器永磁电机的控制装置，其特征在于，所述反电势检测模块(2)包括若干个反电势检测电路，所述反电势检测电路包括比较器U2、电阻Rl、电阻R2、电阻R3和电容CI，所述比较器U2的正端与负端之间通过电容CI连接，所述比较器U2的正端通过电阻R2与永磁电机(5)的各相线圈连接，所述比较器U2的负端通过电阻R3与电阻R2连接，所述比较器U2的正端与电阻Rl连接后接地，所述比较器U2的负极与接地之间还连接有电阻R4，所述比较器U2的输出端与控制模块(I)的输入端连接。10.根据权利要求9所述的栗用无位置传感器永磁电机的控制装置，其特征在于，所述控制模块(I)还连接有状态检测模块(3)以及用于在检测到欠压、过温和过流信息时进行故障灯显示的故障显示模块(6)，所述状态检测模块(3)包括电压检测电路、温度检测电路以及电流检测电路。
【文档编号】H02P6/182GK105915130SQ201610417153
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年6月14日
【发明人】张兵, 杨烨照, 蔡良正, 陈灵世, 蒋迎松, 潘李欢
【申请人】浙江钱江摩托股份有限公司