一种无刷直流电机反电势系数测量方法技术

一种无刷直流电机反电势系数测量方法，包括如下步骤：在A相下桥臂采样电压；在PWM＝ON时的t1时刻，采样A相电压V1，并保存采样时刻t1和电压V1；在PWM＝ON时的t2时刻，采样A相电压V2；若V2大于V1，表明C相与B相导通，装入A相结束与重新换相时刻tT、母线电压Vdc/2以及电机转速n，通过公式

A method for measuring back EMF of Brushless DC motor

A method for measuring the back EMF coefficient of brushless DC motor includes the following steps: sampling voltage at the bridge arm of phase A; sampling A phase voltage V1 at T1 time of PWM = ON, and saving sampling time T1 and voltage V1; sampling A phase voltage V2 at T2 time of PWM = ON; sampling A phase voltage V2 when V2 is greater than V1, indicating that C phase is connected with B phase, and loading A phase ends. With the recommutation time tT, the bus voltage Vdc/2 and the motor speed n, the formula is adopted.

【技术实现步骤摘要】
一种无刷直流电机反电势系数测量方法
本专利技术涉及一种无刷直流电机反电势系数测量方法。
技术介绍
无刷直流电机的高性能控制系统需要准确的反电势系数等电机参数，但每台电机的实际参数与厂商提供的标称反电势系数等参数并不完全相同。为了保证每套控制系统具有优良的性能，需要专业人员使用拖动电机和电压测量设备对每台配套的电机进行测量，即把被测试电机利用另一台同轴电机拖动到一定转速旋转，测量此时的被测电机空载相电压，即为反电动势电压，然后除以测试的转速，从而得到被测电机的反电势参数。其测试工作量非常之大，而且受仪器仪表精度的影响，测试结果与实际值存在误差。
技术实现思路
鉴于以上情形，为了解决上述技术存在的问题，本专利技术提出一种无刷直流电机反电势系数测量方法，以实现对无刷直流电机反电势系数的自动获取，提高测量精度，并减少测试工作量以提高效率。根据本专利技术的无刷直流电机反电势系数测量方法，包括如下步骤：在A相下桥臂采样电压；在PWM＝ON时的t1时刻，采样A相电压V1，并保存采样时刻t1和电压V1；在PWM＝ON时的t2时刻，采样A相电压V2；若V2大于V1，表明C相与B相导通，装入A相结束与重新换相时刻tT、母线电压Vdc/2以及电机转速n，通过公式计算反电势系数Ke并保存；循环进行上述采样步骤，并将所得到的反电势系数Ke保存；将每个采样时刻计算得到的反电势系数Ke平均，即得到电机的反电势系数Ke。进一步地，在PWM＝ON时的t2时刻，采样A相电压V2时，若V2等于V1，结束采样并进入下一测量采样循环。进一步地，若采样A相电压V1为零，表明A相处于断开状态，发出中断。进一步地，所述在A相下桥臂采样电压为在A相下桥臂开关管串联电阻并采样其电压。进一步地，在A相下桥臂串联采样电阻R10，所述采样电阻R10两端并接DSP控制器。进一步地，所述DSP控制器为TMS320LF2407数字信号处理与控制器。进一步地，在三相之间跨接第一电阻R1和第二电阻R2，所述DSP控制器的I/O端连接在采样电阻R10和A相下桥臂开关管之间，DSP控制器的A/D端连接在第一电阻R1和第二电阻R2之间。第一电阻R1和第二电阻R2固定基极电压。进一步地，所述DSP控制器设有运算处理器和存储器或者外接设置运算处理器和存储器，所述运算处理器用于调取采样时刻、电压和转速参数并进行反电势系数计算处理，所述存储器用于存储采样时刻、电压和转速参数并供运算处理器调用，并存储反电势系数Ke计算结果供输出调用。所述存储器还存储本方法所用的算法程序。在采取本专利技术提出的技术后，根据本专利技术实施例的无刷直流电机反电势系数测量方法，具有以下有益效果：无需借助其它任何仪器和专业人员，能自动准确计算出各种无刷直流电机的反电势系数，大大降低了每台电机参数测试的工作量，提高了测量效率和测量精度，而且能实现在线辨识。附图说明图1示出了本专利技术实施例的A相电压、反电势、开关管控制信号波形图；图2示出了本专利技术实施例的硬件结构图。具体实施方式下面将结合附图给出的实施例对本专利技术作进一步详细的说明。所描述的实施例包括帮助理解的各种具体细节，但它们只能被看作是示例性的，是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本专利技术所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。同时，为了使说明书更加清楚简洁，将省略对本领域熟知功能和构造的详细描述。无刷直流电机每隔60度换流一次，任何瞬间均有两只开关器件同时导通，每个开关器件导通120度，亦即在每个60度周期内，只有两相导通，另外一相断开。针对不同应用，无刷直流电机控制系统常用的调制方式有H-PWM-L-ON、PWM-ON、ON-PWM、PWM-ON-PWM四种，不同PWM调制方式下A相端电压Va、A相反电势ea的波形如图1所示。从图1中可以发现，无论控制系统采用何种PWM调制方式，在BC和CB两个阶段，B相和C相两相导通、A相断开，在PWM＝ON时，A相端电压为：Va＝ea+Vdc/2(1)对PWM＝ON时A相端电压Va的轮廓进行延伸，如图1中虚线所示，根据式(1)，轮廓线在A相换相结束时刻t0的电压V0＝-ke.n+Vdc/2，而在A相重新换相时刻tT的电压VT＝ke.n+Vdc/2，设在PWM＝ON时的某一时刻t1采样的A相端电压为V1，根据图1有：变换式(2)，得反电势系数Ke为：式中Ke为电机反电势系数，n为电机转速。由此，将在PWM＝ON时t1时刻采样到的电机A相端电压利用式(3)计算后就能得到电机的反电势系数Ke。在上述基础上，本专利技术进一步提出一种无刷直流电机反电势系数测量方法，其所采用的硬件结构如图2所示，在A相下桥臂开关管串联电阻采样其电压。具体而言，在A相下桥臂串联采样电阻R10，所述采样电阻R10两端并接DSP控制器，所述DSP控制器为TMS320LF2407数字信号处理与控制器。在三相之间跨接第一电阻R1和第二电阻R2，所述DSP控制器的I/O端连接在采样电阻R10和A相下桥臂开关管之间，DSP控制器的A/D端连接在第一电阻R1和第二电阻R2之间。第一电阻R1和第二电阻R2固定基极电压。所述DSP控制器的D/A端连接第三电阻R3和第四电阻R4，其中连接第三电阻R3的一路接入A相电路。本实施例中，R10为0.1Ω，R1、R2、R3和R4均为10K。所述DSP控制器设有运算处理器和存储器或者外接设置运算处理器和存储器，所述运算处理器用于调取采样时刻、电压和转速参数并进行反电势系数计算处理，所述存储器用于存储采样时刻、电压和转速参数并供运算处理器调用，并存储反电势系数Ke计算结果供输出调用。所述存储器还存储本方法所用的算法程序。根据本专利技术的一种无刷直流电机反电势系数测量方法，进一步包括如下步骤。采样A相下桥臂开关管串联电阻电压，如采样电压为零，表明A相处于断开状态，发出中断。本方法中，t0时刻计为起始时刻，在相对于t0的t1时刻开始进行采样。在PWM＝ON时的t1时刻，采样A相电压V1，并保存采样时刻t1和电压V1；在PWM＝ON时的t2时刻，采样A相电压V2；如V2大于V1，表明C、B相导通，否则结束采样。若V2大于V1，装入A相结束与重新换相时刻tT、母线电压Vdc/2以及电机转速n，通过公式计算反电势系数Ke并保存；循环进行上述采样步骤，并将所得到的反电势系数Ke保存；将每个采样时刻计算得到的反电势系数Ke平均，即得到电机的反电势系数Ke。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无刷直流电机反电势系数测量方法，其特征在于，包括如下步骤：在A相下桥臂采样电压；在PWM＝ON时的t1时刻，采样A相电压V1，并保存采样时刻t1和电压V1；在PWM＝ON时的t2时刻，采样A相电压V2；若V2大于V1，表明C相与B相导通，装入A相结束与重新换相时刻tT、母线电压Vdc/2以及电机转速n，通过公式

【技术特征摘要】
1.一种无刷直流电机反电势系数测量方法，其特征在于，包括如下步骤：在A相下桥臂采样电压；在PWM＝ON时的t1时刻，采样A相电压V1，并保存采样时刻t1和电压V1；在PWM＝ON时的t2时刻，采样A相电压V2；若V2大于V1，表明C相与B相导通，装入A相结束与重新换相时刻tT、母线电压Vdc/2以及电机转速n，通过公式计算反电势系数Ke并保存；循环进行上述采样步骤，并将所得到的反电势系数Ke保存；将每个采样时刻计算得到的反电势系数Ke平均，即得到电机的反电势系数Ke。2.根据权利要求1所述的一种无刷直流电机反电势系数测量方法，其特征在于，在PWM＝ON时的t2时刻，采样A相电压V2时，若V2等于V1，结束采样并进入下一测量采样循环。3.根据权利要求1所述的一种无刷直流电机反电势系数测量方法，其特征在于，若采样A相电压V1为零，表明A相处于断开状态，发出中断。4.根据权利要求1至3中任一项所述的一种无刷直流电机反电势系数测量方法，其特征在于，所述在A相下桥臂采样电压为在A相...

【专利技术属性】
技术研发人员：薛晓明，时倩，
申请(专利权)人：常州信息职业技术学院，
类型：发明
国别省市：江苏,32