无刷电机的换向控制方法、系统和可读介质与流程

本发明属于无刷直流电机控制领域，尤其涉及一种无刷电机的换向控制方法、系统和可读介质。

背景技术：

1、目前很多电动工具、园林工具都采用无位置传感器的无刷电机控制。因为没有使用位置传感器，所以使得整机更为紧凑小巧，也节省了成本和简化了装配工艺。

2、但是，采用无感控制方法在某些工况下，当扭矩不够，或负载扭矩过大，又或是负载扭矩突然增大时，容易造成电机出现换向混乱的状态，此时电机的反电动势出现异常，如果基于反电动势过零进行换向控制会给控制器的位置判断带来极大误差，而控制的误差又会进一步造成电机运行的混乱，如此恶性循环。

3、由于位置混乱，势必造成电流波动增大，当波动过大时，会触发过流保护。所以上述过程，从整机操作的宏观表现来看，就是当机器一遇到大负载后，很容易会停机保护，给使用者带来困惑和不便，体验手感差。

4、因此，有必要设计一种无刷电机的换向控制方法、系统和可读介质，以解决上述问题。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供无刷电机的换向控制方法、系统和可读介质，解决无位置传感器的无刷电机在一些工况下出现换向混乱时，采用一定的纠错机制将失效的检测和控制纠正回来，使电机运行控制正常，从而使系统可以继续运行，增加系统的稳定性，提高用户的体验感。

2、本发明解决现有技术问题所采用的技术方案是：一种无刷电机的换向控制方法，所述方法包括：

3、步骤一：检测反电动势过零点进行驱动换向失败时，获取母线电流值和或换向时间间隔；

4、步骤二：根据获取的母线电流值和或换向时间间隔进行处理得到处理信息；

5、步骤三：判断处理信息是否满足预设条件，当预设条件满足时，控制电机进行强制换向。

6、进一步改进方案为：所述处理信息包括母线电流斜率值，所述处理信息包括母线电流斜率值，所述步骤三包括：当所述母线电流斜率值满足第一预设条件时，控制强制换向；或当所述母线电流斜率值满足第二预设条件时，控制强制换向；所述第一预设条件为判断所述母线电流斜率值依次按照大于零、约等于零和小于零的变化规律；所述第二预设条件为判断所述母线电流斜率值依次按照大于零、约等于零、小于零和大于零的变化规律。

7、进一步改进方案为：所述处理信息包括母线电流差值，所述处理信息包括母线电流差值，所述步骤三包括：当所述母线电流差值满足第三预设条件时，控制强制换向；或当所述母线电流差值满足第四预设条件时，控制强制换向；所述第三预设条件为判断所述母线电流差值依次按照大于零、约等于零和小于零的变化规律；所述第四预设条件为判断所述母线电流差值依次按照大于零、约等于零、小于零和大于零的变化规律。

8、进一步改进方案为：所述处理信息包括母线电流斜率值、母线电流瞬时值和预估时间换向值，所述步骤三包括：当所述母线电流斜率值满足第一预设条件且所述母线电流瞬时值满足阈值条件，并且所述预估时间换向值满足条件时间时，控制强制换向；或当所述母线电流斜率值满足第二预设条件且所述母线电流瞬时值满足阈值条件，并且所述预估时间换向值满足时间条件时，控制强制换向；所述第一预设条件为判断所述母线电流斜率值依次按照大于零、约等于零和小于零的变化规律；所述第二预设条件为判断所述母线电斜率差值依次按照大于零、约等于零、小于零和大于零的变化规律。

9、进一步改进方案为：所述处理信息包括母线电流差值、母线电流瞬时值和预估时间换向值，所述步骤三包括：当所述母线电流差值满足第三预设条件且所述母线电流瞬时值满足阈值条件，并且所述预估时间换向值满足时间条件时，控制强制换向；或当所述母线电流差值满足第四预设条件且所述母线电流瞬时值满足阈值条件，并且所述预估时间换向值满足时间条件时，控制强制换向；所述第三预设条件为判断所述母线电流差值依次按照大于零、约等于零和小于零的变化规律；所述第四预设条件为判断所述母线电流差值依次按照大于零、约等于零、小于零和大于零的变化规律。

10、进一步改进方案为：一种无刷电机的换向控制系统，

11、包括检测模块、采集模块、处理模块和判断模块，

12、所述检测模块用于检测反电动势过零点进行驱动换向；

13、所述采集模块用于在检测模块失效时，采集母线电流值和或换向时间间隔；

14、所述处理模块用于对所述母线电流值和或所述换向时间间隔进行处理得到处理信息；

15、所述判断模块用于判断所述处理信息是否满足预设条件，当预设条件满足时，控制电机进行强制换向。

16、进一步改进方案为：一种无刷电机的换向控制系统，包括：

17、采集模块，用于采集母线电流值和或扇区时间间隔；

18、反电动势过零检测模块电连接于主控模块，用于检测电机的反电动势过零点，并根据过零点输出第一信号至所述主控模块；

19、所述主控模块电连接于驱动模块和所述采集模块，所述主控模块包括信号输出模块，用于接收所述第一信号并输出换向信号至所述驱动模块；

20、所述驱动模块，用于根据所述换向信号驱动电机进行换向；

21、所述主控模块还包括运算比较模块、存储模块和输出模块；

22、所述运算比较模块用于接收所述母线电流值和或所述扇区时间间隔并进行处理得到处理信息，所述主控模块将所述处理信息与所述存储模块储存的预设条件进行对比；

23、所述存储模块储存电流阈值和预设条件；

24、所述主控模块在接收不到所述第一信号时，判断所述处理信息是否满足预设条件，当满足时，所述输出模块输出换向信号。

25、进一步改进方案为：所述处理信息包括母线电流斜率值、母线电流差值、母线电流瞬时值和或预估时间换向值。

26、进一步改进方案为：一种无刷电机的换向控制系统，包括存储器、处理器，所述存储器上存储有可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述的方法。

27、进一步改进方案为：一种可读介质，其具有处理器可执行的非易失的程序代码，所述程序代码使所述处理器执行上述的方法。

28、与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：通过上述无刷电机的换向控制方法，即在检测反电动势过零点进行驱动换向失败时，利用对母线电流值和换向时间间隔进行处理得到处理信息，判断处理信息是否满足预设条件，当预设条件满足时，控制电机进行强制换向的方式，使系统可以继续运行，增加系统的稳定性，提高用户的体验感。

技术特征：

1.一种无刷电机的换向控制方法，其特征在于，

2.权利要求1所述的一种无刷电机的换向控制方法，其特征在于，所述处理信息包括母线电流斜率值，所述步骤三包括：当所述母线电流斜率值满足第一预设条件时，控制强制换向；或当所述母线电流斜率值满足第二预设条件时，控制强制换向；所述第一预设条件为判断所述母线电流斜率值依次按照大于零、约等于零和小于零的变化规律；所述第二预设条件为判断所述母线电流斜率值依次按照大于零、约等于零、小于零和大于零的变化规律。

3.权利要求1所述的一种无刷电机的换向控制方法，其特征在于，所述处理信息包括母线电流差值，所述步骤三包括：当所述母线电流差值满足第三预设条件时，控制强制换向；或当所述母线电流差值满足第四预设条件时，控制强制换向；所述第三预设条件为判断所述母线电流差值依次按照大于零、约等于零和小于零的变化规律；所述第四预设条件为判断所述母线电流差值依次按照大于零、约等于零、小于零和大于零的变化规律。

4.权利要求1所述的一种无刷电机的换向控制方法，其特征在于，所述处理信息包括母线电流斜率值、母线电流瞬时值和预估时间换向值，所述步骤三包括：当所述母线电流斜率值满足第一预设条件且所述母线电流瞬时值满足阈值条件，并且所述预估时间换向值满足条件时间时，控制强制换向；或当所述母线电流斜率值满足第二预设条件且所述母线电流瞬时值满足阈值条件，并且所述预估时间换向值满足时间条件时，控制强制换向；所述第一预设条件为判断所述母线电流斜率值依次按照大于零、约等于零和小于零的变化规律；所述第二预设条件为判断所述母线电斜率差值依次按照大于零、约等于零、小于零和大于零的变化规律。

5.权利要求1所述的一种无刷电机的换向控制方法，其特征在于，所述处理信息包括母线电流差值、母线电流瞬时值和预估时间换向值，所述步骤三包括：当所述母线电流差值满足第三预设条件且所述母线电流瞬时值满足阈值条件，并且所述预估时间换向值满足时间条件时，控制强制换向；或当所述母线电流差值满足第四预设条件且所述母线电流瞬时值满足阈值条件，并且所述预估时间换向值满足时间条件时，控制强制换向；所述第三预设条件为判断所述母线电流差值依次按照大于零、约等于零和小于零的变化规律；所述第四预设条件为判断所述母线电流差值依次按照大于零、约等于零、小于零和大于零的变化规律。

6.一种无刷电机的换向控制系统，其特征在于，

7.一种无刷电机的换向控制系统，其特征在于，

8.权利要求7所述的一种无刷电机的换向控制系统，其特征在于，所述处理信息包括母线电流斜率值、母线电流差值、母线电流瞬时值和或预估时间换向值。

9.一种无刷电机的换向控制系统，包括存储器、处理器，所述存储器上存储有可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于：所述处理器执行所述计算机程序时实现上述权利要求1-5所述的方法。

10.一种可读介质，其具有处理器可执行的非易失的程序代码，其特征在于：所述程序代码使所述处理器执行所述权利要求1-5所述的方法。

技术总结
本发明提供的一种无刷电机的换向控制方法、系统和可读介质，解决无位置传感器的无刷电机在一些工况下出现换向混乱时，采用一定的纠错机制将失效的检测和控制纠正回来，使电机运行控制正常，从而使系统可以继续运行，增加系统的稳定性，提高用户的体验感。

技术研发人员：王浩东,郭世彬
受保护的技术使用者：江苏东成工具科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/22