本发明涉及电机驱动系统,尤其涉及一种无刷电机的霍尔线序自适应学习方法。
背景技术:
:现有技术中,有霍尔无刷电机采用霍尔传感器知转子永磁体位置,根据霍尔信号切换定子线圈的通电相位。与无霍尔无刷电机相比,低速启动时更平稳,零速启动时就可以输出最大转矩,因此在需要大转矩频繁启停的场合,有霍尔无刷电机应用广泛。驱动器需要根据霍尔信号确定电机通电的线圈,因此必须确定霍尔信号数据与电机通电线圈的映射关系,在实际应用中,驱动器到电机的动力线abc和霍尔信号ha、hb、hc必须连接正确,否则映射关系就是错误的,导致电机飞车或者堵转,严重时会烧毁电机或者驱动器。霍尔传感器根据安装位置的不同,分为120度安装和60度安装两大类,其中,120度安装是指霍尔在端面上等间距既360度/3=120度安装,三个霍尔逻辑上地位相同,任意互换,霍尔有效值的集合不变;60度安装是指霍尔在端面上间距60度安装,好处是不用占据整个端面,但由于处于中间的霍尔与两边的霍尔逻辑上地位不同,因此60度安装实际上可以再细分成三种子类型,即ha接中间霍尔/hb接中间霍尔/hc接中间霍尔,这三种子类型的霍尔有效值集合不相同。在实际应用过程中,如果不清楚驱动器支持的线序,可以通过试凑的方式来找到正确的线序,但是动力线abc和霍尔信号ha、hb、hc的排列组合一共有3!x3!=36种组合,错误时,电机还可能飞车或者堵转,损坏硬件。因此,需要设计一种算法,支持动力线abc和霍尔信号ha、hb、hc任意连接,通过学习建立霍尔信号与电机通电线圈的映射关系,使电机可以正常运行。公开号为cn105846735a的中国发明专利公开文献中,提供了一种无刷直流电机霍尔相序的检测方法及检测装置,其通过分别给a相和b相绕组通电,读取通电时霍尔信号的值,通过识别为1的霍尔信号确认霍尔的对应关系。该文献限定了霍尔与绕组的相对位置,如果霍尔的位置与该专利中说明的位置不重合,极端情况下正好处于信号跳变的边界时,识别会错误;另外,该文献要求采集相电流,这增加了系统的成本。公开号为cn107154756a的中国发明专利公开文献中,提供了一种无刷直流电机霍尔相序自动识别方法,其通过控制绕组两相导通,绕组导通转子会被拖动到位,采集全部6种导通方式下的霍尔反馈,然后建立霍尔信号数据与电机通电线圈的映射关系。采用该方法识别适用于进角超前了30度安装的霍尔,如果在应用更广泛的0度进角安装霍尔的电机上使用该方法,可能会因为霍尔信号反复跳变而识别失败。技术实现要素:本发明要解决的技术问题在于,针对现有技术的不足,提供一种通过建立霍尔信号与无刷电机通电线圈之间的映射关系,使得电机动力线和霍尔信号线可以按任意顺序接线,并且有助于识别霍尔传感器的安装类型,能够支持多种霍尔传感器安装方式的霍尔线序自适应学习方法。为解决上述技术问题在于,本发明采用如下技术方案。一种无刷电机的霍尔线序自适应学习方法,该方法基于电机和驱动器实现,所述电机上安装有3个霍尔传感器,所述电机的动力线包括a相、b相和c相,所述方法包括如下步骤:步骤s1,针对第1个扇区,打开c相上桥臂、a相下桥臂和b相下桥臂,令电流从c相流入,从a相和b相流出,所述电机的转子被磁场拖动后停止在一个位置,保存这个位置的霍尔信号,并建立映射关系:当该霍尔信号出现时,如果需要控制电机正转,则控制线圈电流方向为a相→b相,如果需要控制电机反转,则控制线圈电流方向为b相→a相;步骤s2,针对第2个扇区,打开a相上桥臂、c相上桥臂和b相下桥臂,令电流从a相和c相流入,从b相流出,所述电机的转子被磁场拖动后停止在一个位置,保存这个位置的霍尔信号,并建立映射关系:当该霍尔信号出现时,如果需要控制电机正转,则控制线圈电流方向为a相→c相,如果需要控制电机反转,则控制线圈电流方向为c相→a相;步骤s3,针对第3个扇区,打开a相上桥臂、b相下桥臂和c相下桥臂,令电流从a相流入,从b相和c相流出,所述电机的转子被磁场拖动后停止在一个位置,保存这个位置的霍尔信号,并建立映射关系:当该霍尔信号出现时,如果需要控制电机正转,则控制线圈电流方向为b相→c相,如果需要控制电机反转,则控制线圈电流方向为c相→b相;步骤s4,针对第4个扇区,打开a相上桥臂、b相上桥臂和c相下桥臂,令电流从a相和b相流入,从c相流出,所述电机的转子被磁场拖动后停止在一个位置,保存这个位置的霍尔信号,并建立映射关系:当该霍尔信号出现时,如果需要控制电机正转,则控制线圈电流方向为b相→a相,如果需要控制电机反转,则控制线圈电流方向为a相→b相;步骤s5,针对第5个扇区,打开b相上桥臂、a相下桥臂和c相下桥臂,令电流从b相流入,从a相和c相流出,所述电机的转子被磁场拖动后停止在一个位置,保存这个位置的霍尔信号,并建立映射关系:当该霍尔信号出现时,如果需要控制电机正转,则控制线圈电流方向为c相→a相,如果需要控制电机反转,则控制线圈电流方向为a相→c相;步骤s6,针对第6个扇区,打开b相上桥臂、c相上桥臂和a相下桥臂,令电流从b相和c相流入,从a相流出,所述电机的转子被磁场拖动后停止在一个位置,保存这个位置的霍尔信号,并建立映射关系:当该霍尔信号出现时,如果需要控制电机正转,则控制线圈电流方向为c相→b相,如果需要控制电机反转,则控制线圈电流方向为b相→c相;所述电机驱动器基于所述步骤s1至所述步骤s6的学习过程对所述电机进行换相控制。优选地,执行学习过程之前,所述驱动器按照ab-ac-bc-ba-ca-ca的电流顺序为电机的绕组通电,同时确认电机的运转方向是否为所需的正方向,若否,则通过软件交换驱动器的b相和c相信号,以令电机按照所需的正方向运转。优选地,所述步骤s1至所述步骤s6的学习过程对中,若某一位置的霍尔信号发生重复,则进行报错处理。优选地,所述步骤s1中,持续导通a相和b相的下桥臂,c相上桥臂通过pwm信号控制导通,通过采集母线电流,使用pi调节器控制pwm信号的占空比,进而对导通电流进行控制;所述步骤s2至步骤s6按照相同方式实现导通电流控制。优选地,当所述步骤s1至所述步骤s6的学习过程完成后,根据所采集的霍尔信号数据集合判断当前霍尔传感器的安装类型。优选地,当映射关系建立后,针对扇区执行偏移角度测试步骤:从扇区的开始位置,利用合成磁场驱使电机转子缓慢扫过扇区,记录霍尔信号跳变位置相对扇区起始位置的角度,该角度为霍尔传感器实际安装位置相对理想安装位置的偏差;针对每个扇区分别执行偏移角度测试步骤,进而获得每个霍尔传感器实际安装位置与理想位置的偏移角度。优选地,针对第1扇区,设定磁场ca为电流从c相流入,从a相流出产生的定子磁场;磁场cb为电流从c相流入,从b相流出产生的定子磁场;磁场ca与磁场cb之间的夹角为第1扇区的磁场范围,磁场ca cb为磁场ca与磁场cb形成的合成磁场,磁场ca与磁场cb之间具有60度夹角,根据矢量合成原则,调整磁场ca与磁场cb的大小比例能够控制磁场ca cb的方向,所述驱动器令c相上桥臂持续导通,对a相下桥臂和b相下桥臂的pwm信号占空比分别进行控制,进而实现对磁场ca与磁场cb的独立控制。优选地,所述霍尔传感器实际安装位置与理想位置的偏移角度测试过程包括:针对合成磁场ca cb,从磁场ca的起始角度开始,驱使电机转子逆时针缓慢旋转,对60度夹角的磁场范围进行扫描,在扫描过程中实时判断霍尔信号是否出现跳变,如果出现跳变,则记录出现跳变的霍尔信号以及发生跳变时的角度。本发明公开的无刷电机的霍尔线序自适应学习方法中,通过学习建立霍尔信号数据与电机通电线圈之间的映射关系,使得电机动力线a相、b相、c相,霍尔信号ha、hb、hc,以及驱动器之间可以随意连接,同时有助于识别霍尔传感器的安装类型,从而支持120度和60度等多种霍尔安装方式,较好地满足了控制要求,因此适合在无刷电机驱动系统中推广应用,并具有显著的技术效果。附图说明图1为无刷电机旋转过程中各个扇区内转子受到定子磁场最大力矩时的状态示意图;图2为学习过程中各个扇区霍尔信号示意图;图3为霍尔传感器实际安装位置与理想位置的偏差识别过程示意图;图4为计算磁场角度过程的示意图;图5为本发明方法的流程图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本发明作更加详细的描述。本发明公开了一种无刷电机的霍尔线序自适应学习方法,请参见图5,该方法基于电机和驱动器实现,所述电机上安装有3个霍尔传感器,所述电机的动力线包括a相、b相和c相,所述方法包括如下步骤:步骤s1,针对第1个扇区,打开c相上桥臂、a相下桥臂和b相下桥臂,令电流从c相流入,从a相和b相流出,所述电机的转子被磁场拖动后停止在一个位置,保存这个位置的霍尔信号,并建立映射关系:当该霍尔信号出现时,如果需要控制电机正转,则控制线圈电流方向为a相→b相,如果需要控制电机反转,则控制线圈电流方向为b相→a相;步骤s2,针对第2个扇区,打开a相上桥臂、c相上桥臂和b相下桥臂,令电流从a相和c相流入,从b相流出,所述电机的转子被磁场拖动后停止在一个位置,保存这个位置的霍尔信号,并建立映射关系:当该霍尔信号出现时,如果需要控制电机正转,则控制线圈电流方向为a相→c相,如果需要控制电机反转,则控制线圈电流方向为c相→a相;步骤s3,针对第3个扇区,打开a相上桥臂、b相下桥臂和c相下桥臂,令电流从a相流入,从b相和c相流出,所述电机的转子被磁场拖动后停止在一个位置,保存这个位置的霍尔信号,并建立映射关系:当该霍尔信号出现时,如果需要控制电机正转,则控制线圈电流方向为b相→c相,如果需要控制电机反转,则控制线圈电流方向为c相→b相;步骤s4,针对第4个扇区,打开a相上桥臂、b相上桥臂和c相下桥臂,令电流从a相和b相流入,从c相流出,所述电机的转子被磁场拖动后停止在一个位置,保存这个位置的霍尔信号,并建立映射关系:当该霍尔信号出现时,如果需要控制电机正转,则控制线圈电流方向为b相→a相,如果需要控制电机反转,则控制线圈电流方向为a相→b相;步骤s5,针对第5个扇区,打开b相上桥臂、a相下桥臂和c相下桥臂,令电流从b相流入,从a相和c相流出,所述电机的转子被磁场拖动后停止在一个位置,保存这个位置的霍尔信号,并建立映射关系:当该霍尔信号出现时,如果需要控制电机正转,则控制线圈电流方向为c相→a相,如果需要控制电机反转,则控制线圈电流方向为a相→c相;步骤s6,针对第6个扇区,打开b相上桥臂、c相上桥臂和a相下桥臂,令电流从b相和c相流入,从a相流出,所述电机的转子被磁场拖动后停止在一个位置,保存这个位置的霍尔信号,并建立映射关系:当该霍尔信号出现时,如果需要控制电机正转,则控制线圈电流方向为c相→b相,如果需要控制电机反转,则控制线圈电流方向为b相→c相;所述电机驱动器基于所述步骤s1至所述步骤s6的学习过程对所述电机进行换相控制。上述过程中,通过学习建立霍尔信号数据与电机通电线圈之间的映射关系,使得电机动力线a相、b相、c相,霍尔信号ha、hb、hc,以及驱动器之间可以随意连接,同时有助于识别霍尔传感器的安装类型,从而支持120度和60度等多种霍尔安装方式,较好地满足了控制要求,因此适合在无刷电机驱动系统中推广应用,并具有显著的技术效果。实际应用中,执行学习过程之前,所述驱动器按照ab-ac-bc-ba-ca-ca的电流顺序为电机的绕组通电,同时确认电机的运转方向是否为所需的正方向,若否,则通过软件交换驱动器的b相和c相信号,以令电机按照所需的正方向运转。上述霍尔线序自适应学习方法的原理如下:在连接好电机动力abc和霍尔信号ha、hb、hc后,以驱动器的abc输出为基准按照ab-ac-bc-ba-ca-ca的顺序给电机的绕组通电,确认电机的旋转方向是否为需要的正方向,如果不是,需要在逻辑上交换驱动器的b和c,保证电机的正转方向是需要的方向;之后开始执行学习流程。结合图1和图2所示,以第1个扇区电机逆时针旋转为例,无刷电机正常运转时,转子n极在本扇区的中间,这个角度应该与学习时转子n极被拖动到的角度一致。学习时无刷电机输出端不带负载,转子会受到磁场的作用旋转到永磁体磁场与定子磁场平行的角度上。在本例中,可以使电流从c相流入,从a相和b相流出,这样建立起来的定子磁场就指向无刷电机正常运行时这个扇区的中间。持续导通a相和b相的下桥臂,c相上桥臂pwm导通,通过采集母线电流,使用pi调节器控制pwm的占空比,实现导通电流的控制。转子位置稳定后,采集此时的霍尔信号数据,保存映射关系为:在无刷电机正常运行时,如果为正转,读取到此霍尔数据时,控制驱动器输出使电流从a流向b;如果为反转,读取到此霍尔数据时,控制驱动器输出使电流从b流向a。结合图1和图2所述,针对第2个扇区,电机逆时针旋转为例。无刷电机正常运转时,转子n极在本扇区的中间,这个角度应该与学习时转子n极被拖动到的角度一致。学习时无刷电机输出端不带负载,转子会受到磁场的作用旋转到永磁体磁场与定子磁场平行的角度上。在本例中,可以使电流从a相和c相流入,从b相流出,这样建立起来的定子磁场就指向无刷电机正常运行时这个扇区的中间。持续导通b相的下桥臂,a相和c相上桥臂pwm导通,通过采集母线电流,使用pi调节器控制pwm的占空比,实现导通电流的控制。转子位置稳定后,采集此时的霍尔信号数据,保存映射关系为:在无刷电机正常运行时,如果为正转,读取到此霍尔数据时,控制驱动器输出使电流从a流向c;如果为反转,读取到此霍尔数据时,控制驱动器输出使电流从c流向a;第3、4、5、6扇区也是类似的处理方式,总结如下表所示:学习时通电方式正转运行时驱动桥臂反转运行时驱动桥臂c→a ba→bb→aa c→ba→cc→aa→b cb→cc→ba b→cb→aa→bb→a cc→aa→cb c→ac→bb→c作为一种优选方式,所述步骤s1至所述步骤s6的学习过程对中,若某一位置的霍尔信号发生重复,则进行报错处理。具体地,在学习过程中,如果出现了重复的霍尔数据,说明霍尔损坏或者安装异常,可以报错处理;在六个扇区全部识别结束后,可以根据出现的有效霍尔数据的集合确认霍尔的安装类型。6个扇区的霍尔信号数据集合请参见下表:本实施例的所述步骤s1中,持续导通a相和b相的下桥臂,c相上桥臂通过pwm信号控制导通,通过采集母线电流,使用pi调节器控制pwm信号的占空比,进而对导通电流进行控制;所述步骤s2至步骤s6按照相同方式实现导通电流控制。进一步地,当所述步骤s1至所述步骤s6的学习过程完成后,根据所采集的霍尔信号数据集合判断当前霍尔传感器的安装类型。作为一种优选方式,当映射关系建立后,针对扇区执行偏移角度测试步骤:从扇区的开始位置,利用合成磁场驱使电机转子缓慢扫过扇区,记录霍尔信号跳变位置相对扇区起始位置的角度,该角度为霍尔传感器实际安装位置相对理想安装位置的偏差;针对每个扇区分别执行偏移角度测试步骤,进而获得每个霍尔传感器实际安装位置与理想位置的偏移角度。上述过程中,理想的霍尔安装位置是每一个扇区的交界处,对于6个扇区中的每一个扇区,映射关系建立后,从扇区的开始位置控制合成的磁场缓慢扫过扇区,记录霍尔信号出现跳变的位置相对扇区起始位置的角度,这个角度就是实际霍尔安装与理想位置的偏差,对每个扇区执行这个操作,可以获得每一个霍尔跳变沿与理想位置的偏移角度。具体地,请参见图3,针对第1扇区,设定磁场ca为电流从c相流入,从a相流出产生的定子磁场;磁场cb为电流从c相流入,从b相流出产生的定子磁场;磁场ca与磁场cb之间的夹角为第1扇区的磁场范围,磁场ca cb为磁场ca与磁场cb形成的合成磁场,磁场ca与磁场cb之间具有60度夹角,根据矢量合成原则,调整磁场ca与磁场cb的大小比例能够控制磁场ca cb的方向,所述驱动器令c相上桥臂持续导通,对a相下桥臂和b相下桥臂的pwm信号占空比分别进行控制,进而实现对磁场ca与磁场cb的独立控制。其中,所述霍尔传感器实际安装位置与理想位置的偏移角度测试过程包括:针对合成磁场ca cb,从磁场ca的起始角度开始,驱使电机转子逆时针缓慢旋转,对60度夹角的磁场范围进行扫描,在扫描过程中实时判断霍尔信号是否出现跳变,如果出现跳变,则记录出现跳变的霍尔信号以及发生跳变时的角度。实际应用过程中,霍尔传感器在安装时可能存在一些机械误差,因此单个扇区在扫描过程中,可能会遇到0个、1个和2个跳变沿的情况。结合六个扇区的扫描数据,就可以得到6个跳变沿相对扇区起始位置的角度,理想霍尔跳变都出现在扇区边缘,这样就可以得到6个跳变沿相对理想位置的偏移量。作为一种优选方式,请参见图4,根据合成磁场方向相对于扇区起始位置的角度θ计算a相下桥臂和b相下桥臂pwm开通占空比。具体是指,根据合成磁场ca cb方向相对于扇区起始位置的角度θ,计算a相下桥臂和b相下桥臂pwm信号占空比的过程包括:磁场ca与磁场cb之间的夹角为60度,平移磁场ca与磁场cb并绘制平行四边形,从磁场ca和磁场cb末端对合成磁场ca cb做垂线,设垂线长度为l,则有:sinθ=l/ca;sin(60-θ)=l/cb;亦即:cb/ca=sinθ/sin(60-θ);其中,θ∈[0,60);由此确定b相下桥臂与a相下桥臂pwm信号占空比的比例关系。进一步地,对60度夹角的磁场范围进行扫描过程中,通过采集电机母线电流,通过pi控制器调节a相下桥臂与b相下桥臂的pwm信号占空比,进而实现电流控制。本发明公开的无刷电机的霍尔线序自适应学习方法,其相比现有技术而言的有益效果在于,首先,基于本发明提供的方法,动力线abc和霍尔信号可以按任意顺序接线。同时,可以识别霍尔的安装类型,支持120度和60度的各种霍尔安装方式。此外,本发明还可以识别无刷电机霍尔安装与理想安装角度的偏移量,方便驱动器实现精确的换相角度控制,较好地满足了应用需求。以上所述只是本发明较佳的实施例,并不用于限制本发明,凡在本发明的技术范围内所做的修改、等同替换或者改进等,均应包含在本发明所保护的范围内。当前第1页1 2 3 
技术特征:1.一种无刷电机的霍尔线序自适应学习方法,该方法基于电机和驱动器实现,所述电机上安装有3个霍尔传感器,所述电机的动力线包括a相、b相和c相,其特征在于,所述方法包括如下步骤:
步骤s1,针对第1个扇区,打开c相上桥臂、a相下桥臂和b相下桥臂,令电流从c相流入,从a相和b相流出,所述电机的转子被磁场拖动后停止在一个位置,保存这个位置的霍尔信号,并建立映射关系:当该霍尔信号出现时,如果需要控制电机正转,则控制线圈电流方向为a相→b相,如果需要控制电机反转,则控制线圈电流方向为b相→a相;
步骤s2,针对第2个扇区,打开a相上桥臂、c相上桥臂和b相下桥臂,令电流从a相和c相流入,从b相流出,所述电机的转子被磁场拖动后停止在一个位置,保存这个位置的霍尔信号,并建立映射关系:当该霍尔信号出现时,如果需要控制电机正转,则控制线圈电流方向为a相→c相,如果需要控制电机反转,则控制线圈电流方向为c相→a相;
步骤s3,针对第3个扇区,打开a相上桥臂、b相下桥臂和c相下桥臂,令电流从a相流入,从b相和c相流出,所述电机的转子被磁场拖动后停止在一个位置,保存这个位置的霍尔信号,并建立映射关系:当该霍尔信号出现时,如果需要控制电机正转,则控制线圈电流方向为b相→c相,如果需要控制电机反转,则控制线圈电流方向为c相→b相;
步骤s4,针对第4个扇区,打开a相上桥臂、b相上桥臂和c相下桥臂,令电流从a相和b相流入,从c相流出,所述电机的转子被磁场拖动后停止在一个位置,保存这个位置的霍尔信号,并建立映射关系:当该霍尔信号出现时,如果需要控制电机正转,则控制线圈电流方向为b相→a相,如果需要控制电机反转,则控制线圈电流方向为a相→b相;
步骤s5,针对第5个扇区,打开b相上桥臂、a相下桥臂和c相下桥臂,令电流从b相流入,从a相和c相流出,所述电机的转子被磁场拖动后停止在一个位置,保存这个位置的霍尔信号,并建立映射关系:当该霍尔信号出现时,如果需要控制电机正转,则控制线圈电流方向为c相→a相,如果需要控制电机反转,则控制线圈电流方向为a相→c相;
步骤s6,针对第6个扇区,打开b相上桥臂、c相上桥臂和a相下桥臂,令电流从b相和c相流入,从a相流出,所述电机的转子被磁场拖动后停止在一个位置,保存这个位置的霍尔信号,并建立映射关系:当该霍尔信号出现时,如果需要控制电机正转,则控制线圈电流方向为c相→b相,如果需要控制电机反转,则控制线圈电流方向为b相→c相;
所述电机驱动器基于所述步骤s1至所述步骤s6的学习过程对所述电机进行换相控制。
2.如权利要求1所述的无刷电机的霍尔线序自适应学习方法,其特征在于,执行学习过程之前,所述驱动器按照ab-ac-bc-ba-ca-ca的电流顺序为电机的绕组通电,同时确认电机的运转方向是否为所需的正方向,若否,则通过软件交换驱动器的b相和c相信号,以令电机按照所需的正方向运转。
3.如权利要求1所述的无刷电机的霍尔线序自适应学习方法,其特征在于,所述步骤s1至所述步骤s6的学习过程对中,若某一位置的霍尔信号发生重复,则进行报错处理。
4.如权利要求1所述的无刷电机的霍尔线序自适应学习方法,其特征在于,所述步骤s1中,持续导通a相和b相的下桥臂,c相上桥臂通过pwm信号控制导通,通过采集母线电流,使用pi调节器控制pwm信号的占空比,进而对导通电流进行控制;所述步骤s2至步骤s6按照相同方式实现导通电流控制。
5.如权利要求1所述的无刷电机的霍尔线序自适应学习方法,其特征在于,当所述步骤s1至所述步骤s6的学习过程完成后,根据所采集的霍尔信号数据集合判断当前霍尔传感器的安装类型。
6.如权利要求1所述的无刷电机的霍尔线序自适应学习方法,其特征在于,当映射关系建立后,针对扇区执行偏移角度测试步骤:
从扇区的开始位置,利用合成磁场驱使电机转子缓慢扫过扇区,记录霍尔信号跳变位置相对扇区起始位置的角度,该角度为霍尔传感器实际安装位置相对理想安装位置的偏差;
针对每个扇区分别执行偏移角度测试步骤,进而获得每个霍尔传感器实际安装位置与理想位置的偏移角度。
7.如权利要求6所述的无刷电机的霍尔线序自适应学习方法,其特征在于,针对第1扇区,设定磁场ca为电流从c相流入,从a相流出产生的定子磁场;磁场cb为电流从c相流入,从b相流出产生的定子磁场;磁场ca与磁场cb之间的夹角为第1扇区的磁场范围,磁场ca cb为磁场ca与磁场cb形成的合成磁场,磁场ca与磁场cb之间具有60度夹角,根据矢量合成原则,调整磁场ca与磁场cb的大小比例能够控制磁场ca cb的方向,所述驱动器令c相上桥臂持续导通,对a相下桥臂和b相下桥臂的pwm信号占空比分别进行控制,进而实现对磁场ca与磁场cb的独立控制。
8.如权利要求7所述的无刷电机的霍尔线序自适应学习方法,其特征在于,所述霍尔传感器实际安装位置与理想位置的偏移角度测试过程包括:
针对合成磁场ca cb,从磁场ca的起始角度开始,驱使电机转子逆时针缓慢旋转,对60度夹角的磁场范围进行扫描,在扫描过程中实时判断霍尔信号是否出现跳变,如果出现跳变,则记录出现跳变的霍尔信号以及发生跳变时的角度。
9.如权利要求8所述的无刷电机的霍尔线序自适应学习方法,其特征在于,根据合成磁场ca cb方向相对于扇区起始位置的角度θ,计算a相下桥臂和b相下桥臂pwm信号占空比的过程包括:
磁场ca与磁场cb之间的夹角为60度,平移磁场ca与磁场cb并绘制平行四边形,从磁场ca和磁场cb末端对合成磁场ca cb做垂线,设垂线长度为l,则有:
sinθ=l/ca;
sin(60-θ)=l/cb;
亦即:
cb/ca=sinθ/sin(60-θ);
其中,θ∈[0,60);
由此确定b相下桥臂与a相下桥臂pwm信号占空比的比例关系。
10.如权利要求9所述的无刷电机的霍尔线序自适应学习方法,其特征在于,对60度夹角的磁场范围进行扫描过程中,通过采集电机母线电流,通过pi控制器调节a相下桥臂与b相下桥臂的pwm信号占空比,进而实现电流控制。
技术总结本发明公开了一种无刷电机的霍尔线序自适应学习方法,包括:步骤S1,针对第1个扇区,打开C相上桥臂、A相下桥臂和B相下桥臂,令电流从C相流入,从A相和B相流出,所述电机的转子被磁场拖动后停止在一个位置,保存这个位置的霍尔信号,并建立映射关系:当该霍尔信号出现时,如果需要控制电机正转,则控制线圈电流方向为A相→B相,如果需要控制电机反转,则控制线圈电流方向为B相→A相;按照同样的方式依次对第2、3、4、5、6扇区进行处理。本发明通过建立霍尔信号与无刷电机通电线圈之间的映射关系,使得电机动力线和霍尔信号线可以按任意顺序接线,并且有助于识别霍尔传感器的安装类型,能够支持多种霍尔传感器安装方式。
技术研发人员:陈阳
受保护的技术使用者:深圳市微秒控制技术有限公司
技术研发日:2020.03.19
技术公布日:2020.06.05