一种无刷电机无位置控制电路、设备及方法技术

本发明专利技术适用于无刷电机技术领域，提供了一种无刷电机无位置控制电路、设备及方法，该电路包括：接通或者断开电源的开关电路；连接所述开关电路与电机的逆变电路；采集所述电机相线反电动势的信号采集电路。由于在逆变电路前设置有开关电路，实现对逆变器母线电压进行调节，因此在电机运行过程中逆变电路的MOS管不需要PWM斩波，只负责换相，就可以一直接通，这样反电势信号是纯净的，从而精确采集反电势信号，且无采集时刻的限制，代码量精简，单片机负担很小。

【技术实现步骤摘要】
一种无刷电机无位置控制电路、设备及方法
本专利技术属于无刷电机
，尤其涉及一种无刷电机无位置控制电路、设备及方法。
技术介绍
现有技术中的无刷电机无位置控制电路，需要在占空比大的范围内进行信号的采集，然而这对于采集信号的时刻要求很高，由于有用的采样区间也很小，导致很容易采集到错误的信号，从而影响信号采集的结果；而且，对无刷电机进行控制时，通常采用位置传感器采集信号，分析出转子的准确位置。电机控制方案主要取决于实际的应用需求和系统成本预算，当为一个电机控制系统挑选合适的位置传感器时，分辨率、线性度误差以及延时等参数都需要考虑，而且，传感器的输出必须足够稳定，不受外界杂散磁场和其他电磁干扰的影响，电路的成本高，不同的选择很容易造成不同程度的误差。因此，本
亟需一种无需采用精度要求很高的位置传感器和高占空比来实现电机控制的新型技术方案。
技术实现思路
本专利技术提供一种无刷电机无位置控制电路，旨在解决无需采用精度要求很高的位置传感器和高占空比来实现电机控制的问题。本专利技术是这样实现的，一种无刷电机无位置控制电路，所述电路包括：接通或者断开电源的开关电路；连接所述开关电路后与电机的逆变电路；采集所述电机相线反电动势的信号采集电路。更进一步地，所述开关电路包括：发送PWM信号的单片机；与所述单片机连接，生成大功率驱动信号的驱动模块；响应所述驱动模块的开关管；所述开关管一端与电源连接，另一端与所述逆变电路连接。更进一步地，所述逆变电路包括：与所述开关电路连接，生成大功率驱动信号的驱动模块；以及响应所述驱动模块的开关管。所述开关管一端与所述开关电路连接，另一端与所述电机连接。更进一步地，所述信号采集电路的一端连接有微控制单元，所述微控制单元用于接收所述信号采集电路采集的信号。更进一步地，所述逆变电路与所述微控制单元之间还设置有放大电路。本专利技术还提供一种无刷电机控制设备，包括上述的无刷电机无位置控制电路。本专利技术还提供一种无刷电机控制方法，所述方法包括以下步骤：通过PWM信号对母线电压进行调节得到可变直流电压给逆变电路供电，所述PMW信号由电机实际转速与预设转速的差值经过算法调节后产生；采集所述逆变电路电压驱动电机运动产生的反电势信号；判断所述反电势信号是否处于预设区间；当判断结果为是时，接收所述反电势信号。更进一步地，在所述判断反电势信号是否处于预设区间之后，所述方法还包括：当判断结果为否时，不允许接收所述反电势信号。更进一步地，所述判断所述反电势信号是否处于预设区间的步骤，具体包括：判断所述反电势信号电压数值是否在电源数值的15％-80％的范围内；若所述反电势信号电压数值在此范围内，则处理所述反电势信号。更进一步地，所述采集逆变电路电压驱动电机运动产生的反电势信号的步骤，具体包括：当接收逆变电路电压后，电机就会根据微处理单元的切换信号产生运动；根据所述电机运动生成反电势信号；采集所述反电势信号。本专利技术实施例提供的一种无刷电机无位置控制电路、设备及方法，电源通过开关电路进行调节后生成母线电源，然后逆变电路直接将该母线电源发送给电机使得电机转动，就不需要逆变电路再对该母线电源进行调节让电机一直接通或者断开来实现转动，然后通过信号采集电路对电机的信号直接进行采集。通过在电路中设置有开关电路，实现对逆变器母线电压进行调节，因此在电机运行过程中逆变电路的MOS管不需要PWM斩波，只负责换相，就可以一直接通，这样反电势信号是纯净的，从而精确采集反电势信号，且无采集时刻的限制，代码量精简，单片机负担很小。附图说明图1是本专利技术实施例提供的一种无刷电机无位置控制电路框图；图2是本专利技术实施例提供的另一种无刷电机无位置控制电路框图；图3是本专利技术实施例提供的无刷电机无位置控制开关电路图；图4是本专利技术实施例提供的无刷电机无位置控制电路图；图5是本专利技术实施例七提供的无刷电机无位置控制方法流程图；图6是本专利技术实施例八提供的无刷电机无位置控制方法流程图；图7是本专利技术实施例九提供的无刷电机无位置控制方法流程图；图8是本专利技术实施例十提供的无刷电机无位置控制方法流程图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。本专利技术实施例提供了一种无刷电机无位置控制电路，包括：接通或者断开电源电压的开关电路，连接开关电路后的电源与电机的逆变电路，采集电机相线反电动势的信号采集电路。通过在电路中设置有开关电路，实现对逆变器母线电压进行调节，因此在电机运行过程中逆变电路的MOS管不需要PWM斩波，只负责换相，就可以一直接通，这样反电势信号是纯净的，从而精确采集反电势信号，且无采集时刻的限制，代码量精简，单片机负担很小。实施例一本专利技术实施例提供了一种无刷电机无位置控制电路，如图1所示，该电路包括：接通或者断开电源电压的开关电路100，连接开关电路100后的电源+36V与电机400的逆变电路200，采集电机相线反电动势的信号采集电路300。该实施例中，电路原理如下：开关电路100接通或者断开电源电压；逆变电路200将直流电转化为交流电，供给电机400，信号采集电路300采集电机相线反电动势，其中的电机相线是逆变电路注入电机的电压与反电势的叠加，在控制电机时，某一时刻会出现三相中有一相端电压悬空的情况，这一相的端电压是中性点电压与反电势的叠加，通过分压电路衰减获得此端电压的电压信号，开关电路100通过此信号解析出电机转子位置，实现无位置控制，无需采用位置传感器进行位置采样。本专利技术实施例中，通过在电路中设置有开关电路，实现对逆变器母线电压进行调节，因此在电机运行过程中逆变电路的MOS管不需要PWM斩波，只负责换相，就可以一直接通，这样反电势信号是纯净的，从而精确采集反电势信号，且无采集时刻的限制，代码量精简，单片机负担很小。实施例二本专利技术实施例提供了一种无刷电机无位置控制电路，如图2和图3所示，在实施例一的基础上，开关电路100包括：发送PWM信号的单片机101，与单片机101连接，生成大功率驱动信号的驱动模块102，响应驱动模块102的开关管103，开关管103一端与电源+36V连接，另一端与逆变电路200连接。本专利技术实施例中，单片机101生成的PWM信号控制串接在母线中的开关管103，PWM信号占空比越大，开关管103在一个固定周期内导通的时间越长，开关管103后经过电感、电容滤波后的电压越大。反之，PWM信号占空比越小，开关管在一个固定周期内开通的时间越短，经过滤波后的电压越小。上述开关电路100中，驱动模块102的电路形式多种多样，常规的是采用集成驱动芯片或者采用分离的电子元件搭建。上述驱动模块102如图3所示，包括驱动器U5(优选型号为LM5109)，单片机101的引脚HH、LL连接驱动模块102，驱动模块102分别连接两个开关管103(QA和QB)，两个开关管QA和QB采用MOS管，均连接逆变母线电压Vbus。图3所示的电路中，开关管QA漏极与电源+36V连接，栅极与驱动模块102连接，源极与所述第二开关件QB漏极连接，开关管QB栅极、源极与驱动模块102连接，开关管QB栅极还连接与逆变母线电压Vbus。单片机101发本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无刷电机无位置控制电路，其特征在于，所述电路包括：接通或者断开电源的开关电路；连接所述开关电路与电机的逆变电路；采集所述电机的相线反电动势的信号采集电路。

【技术特征摘要】
1.一种无刷电机无位置控制电路，其特征在于，所述电路包括：接通或者断开电源的开关电路；连接所述开关电路与电机的逆变电路；采集所述电机的相线反电动势的信号采集电路。2.如权利要求1所述的无刷电机无位置控制电路，其特征在于，所述开关电路包括：发送PWM信号的单片机；与所述单片机连接，生成大功率驱动信号的驱动模块；响应所述驱动模块的开关管；所述开关管一端与电源连接，另一端与所述逆变电路连接。3.如权利要求1所述的无刷电机无位置控制电路，其特征在于，所述逆变电路包括：与所述开关电路连接，生成大功率驱动信号的驱动模块；以及响应所述驱动模块的开关管。所述开关管一端与所述开关电路连接，另一端与所述电机连接。4.如权利要求1所述的无刷电机无位置控制电路，其特征在于，所述信号采集电路的一端连接有微控制单元，所述微控制单元用于接收所述信号采集电路采集的信号。5.如权利要求4所述的无刷电机无位置控制电路，其特征在于，所述逆变电路与所述微控制单元之间还设置有放大电路。6.一种无刷电机控制设备，其特征在于，包括权利要求1至5中任一项所述的无刷电机无位...

【专利技术属性】
技术研发人员：郝才生，陈金星，黄博程，
申请(专利权)人：深圳拓邦股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44