无霍尔传感器直流无刷电机方波驱动装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种无霍尔传感器直流无刷电机方波驱动装置，具有电源、逆变器，以及依次连接的控制信号接收器、MCU运算器和PWM；所述电源的输出端接逆变器的输入端；所述逆变器的输出端接直流无刷电机的输入端；所述MCU运算器的输入端接内部电流读取装置和电机转子速度/位置反馈装置；所述电机转子速度/位置反馈装置包括强制换相装置；所述强制换相装置由依次连接的控制信号启动单元、强制定位单元、强制换相单元、换相位置观测估算单元和电机参数运行单元组成。本实用新型可以解决无霍尔传感器直流无刷电机方波驱动装置在低速启动时力矩小和振动大的缺陷，使电机启动变得柔顺的同时有效加大电机的启动力矩，适合更多的市场应用。
【专利说明】
无霍尔传感器直流无刷电机方波驱动装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及直流无刷电机技术领域，特别涉及一种无霍尔传感器直流无刷电机方波驱动装置。
【背景技术】
[0002]随着电子技术的不断更新发展，直流无刷电机的应用范围越来越广，市场使用量越来越大，电机制造工艺也不断的更新改进，这就要求所对应的电机驱动器越简化越好。
[0003]目前市场上大多数的无霍尔传感器直流无刷电机方波驱动装置都存在低速启动力矩小、振动大等缺陷，从而影响它的推广和使用。
【发明内容】
[0004]本实用新型的目的是克服现有技术存在的缺陷，提供一种可以解决无霍尔传感器直流无刷电机方波驱动装置在低速启动时力矩小和振动大的缺陷，使电机启动变得柔顺的同时有效加大电机的启动力矩，适合更多的市场应用的无霍尔传感器直流无刷电机。
[0005]实现本实用新型目的的技术方案是:一种无霍尔传感器直流无刷电机方波驱动装置，具有电源、逆变器，以及依次连接的控制信号接收器、MCU运算器和PffM;所述电源的输出端接逆变器的输入端;所述逆变器的输出端接直流无刷电机的输入端;所述MCU运算器的输入端接内部电流读取装置和电机转子速度/位置反馈装置;所述电机转子速度/位置反馈装置包括强制换相装置;所述强制换相装置由依次连接的控制信号启动单元、强制定位单元、强制换相单元、换相位置观测估算单元和电机参数运行单元组成。
[0006]上述技术方案所述电机转子速度/位置反馈装置中的反电势检测的位置观测电路包括分别与三相电u、v、w相连的三条支路;每条支路均包括第一电阻、第二电阻、三极管和第三电阻;所述第一电阻和第二电阻串联后接三极管的集电极;所述三极管的发射极接地，集电极接第三电阻的一端;三条支路的第三电阻的另一端相连接;各支路的第一电阻和第二电阻的公共端均通过对应的下拉电阻接地;各下拉电阻的两端均并联有对应的电容。
[0007]采用上述技术方案后，本实用新型具有以下积极的效果:
[0008](I)本实用新型可以解决无霍尔传感器直流无刷电机方波驱动装置在低速启动时力矩小和振动大的缺陷，使电机启动变得柔顺的同时有效加大电机的启动力矩，适合更多的市场应用。
[0009](2)本实用新型通过增加强制换相装置及改善反电势检测的位置观测电路有效减小电机启动时的振动，并明显提高电机低速启动力矩，使以前只能适用于小功率负载启动的无霍尔传感器直流无刷电机方波驱动装置得以延伸推广到更多的应用领域，甚至可以和传统的有霍尔传感器电机驱动方式相媲美，但电机的制作方式更简单，安装更方便，同时电机驱动器的集成度也更高稳定性更好。
【附图说明】
[0010]为了使本实用新型的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明，其中
[0011]图1为本实用新型的结构不意图；
[0012]图2为本实用新型的强制换相装置的原理图；
[0013]图3为本实用新型的反电势检测的位置观测电路图；
[0014]附图中标号为:电源1、逆变器2、控制信号接收器3、M⑶运算器4、PWM5、直流无刷电机6、内部电流读取装置7、电机转子速度/位置反馈装置8、强制换相装置9、控制信号启动单元10、强制定位单元11、强制换相单元12、换相位置观测估算单元13、电机参数运行单元14、第一电阻15、第二电阻16、三极管17、第三电阻1、下拉电阻19、电容20。
【具体实施方式】
[0015](实施例1)
[0016]见图1至图3，本实用新型具有电源1、逆变器2，以及依次连接的控制信号接收器3、MCU运算器4和PWM5;电源I的输出端接逆变器2的输入端;逆变器2的输出端接直流无刷电机6的输入端;MCU运算器4的输入端接内部电流读取装置7和电机转子速度/位置反馈装置8;电机转子速度/位置反馈装置8包括强制换相装置9;强制换相装置9由依次连接的控制信号启动单元10、强制定位单元11、强制换相单元12、换相位置观测估算单元13和电机参数运行单元14组成。
[0017]电机转子速度/位置反馈装置8中的反电势检测的位置观测电路包括分别与三相电U、V、W相连的三条支路;每条支路均包括第一电阻15、第二电阻16、三极管17和第三电阻18;第一电阻15和第二电阻16串联后接三极管17的集电极;三极管17的发射极接地，集电极接第三电阻18的一端;三条支路的第三电阻18的另一端相连接;各支路的第一电阻15和第二电阻16的公共端均通过对应的下拉电阻19接地;各下拉电阻19的两端均并联有对应的电容20。
[0018]本实用新型的工作原理为:
[0019]1、直流电源输入，经DC-DC转换为内部电路工作提供工作电压；
[0020]2、根据控制信号要求，电机进入强制定位模式，让电机首先进入准备运行状态(及系统默认的电机启动相位)，为减小电机强制定位时造成的抖动现象，我们将电机的定位时施加的电流采用缓慢上升的方式最终达到定位的目的同时也减小电机的抖动；
[0021]3、电机强制定位完成后进入强制换相模式让电机开始缓慢运转，通过电机位置观测器计算出电机的最佳换相位置后系统退出强制换相模式，此处的设计可以有效的增加电机的启动力矩同时使启动变得柔顺。
[0022]以上所述的具体实施例，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.无霍尔传感器直流无刷电机方波驱动装置，具有电源(1)、逆变器(2)，以及依次连接的控制信号接收器(3)、MCU运算器⑷和PWM(5);所述电源(I)的输出端接逆变器(2)的输入端;所述逆变器(2)的输出端接直流无刷电机(6)的输入端;所述MCU运算器(4)的输入端接内部电流读取装置(7)和电机转子速度/位置反馈装置(8);其特征在于:所述电机转子速度/位置反馈装置(8)包括强制换相装置(9);所述强制换相装置(9)由依次连接的控制信号启动单元(10)、强制定位单元(11)、强制换相单元(12)、换相位置观测估算单元(13)和电机参数运行单元(14)组成。2.根据权利要求1所述的无霍尔传感器直流无刷电机方波驱动装置，其特征在于:所述电机转子速度/位置反馈装置(8)中的反电势检测的位置观测电路包括分别与三相电U、V、W相连的三条支路;每条支路均包括第一电阻(15)、第二电阻(16)、三极管(17)和第三电阻(18);所述第一电阻(15)和第二电阻(16)串联后接三极管(17)的集电极;所述三极管(17)的发射极接地，集电极接第三电阻(18)的一端;三条支路的第三电阻(I 8)的另一端相连接；各支路的第一电阻(15)和第二电阻(16)的公共端均通过对应的下拉电阻(19)接地;各下拉电阻(19)的两端均并联有对应的电容(20)。
【文档编号】H02P6/182GK205490265SQ201620211229
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年3月17日
【发明人】吴泽明, 赵张武, 滕超
【申请人】常州泽明自动化设备有限公司