本发明专利技术公开了一种无刷直流电机转子位置任意角度检测装置及方法，其装置包括第一霍尔位置传感器、第二霍尔位置传感器、第三霍尔位置传感器、微处理器模块和参考电压电路，微处理器模块输入端接有第一比较器电路、第二比较器电路和第三比较器电路，第一、第二和第三霍尔位置传感器输出端分别与第一、第二和第三比较器电路相接，第一、第二和第三比较器电路均与参考电压电路的参考电压输出端相接。其方法包括步骤一、转子位置数据检测及传输；二、数据分析处理；三、转子位置角度区间划分；四、确定无刷直流电机在Sn区间的转速Vn；五、确定转子位置角度θ。本发明专利技术实现方便且成本低，能够检测到精确的转子位置角度，工作可靠性高，实时性好，环境适应性强。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种，其装置包括第一霍尔位置传感器、第二霍尔位置传感器、第三霍尔位置传感器、微处理器模块和参考电压电路，微处理器模块输入端接有第一比较器电路、第二比较器电路和第三比较器电路，第一、第二和第三霍尔位置传感器输出端分别与第一、第二和第三比较器电路相接，第一、第二和第三比较器电路均与参考电压电路的参考电压输出端相接。其方法包括步骤一、转子位置数据检测及传输；二、数据分析处理；三、转子位置角度区间划分；四、确定无刷直流电机在Sn区间的转速Vn；五、确定转子位置角度θ。本专利技术实现方便且成本低，能够检测到精确的转子位置角度，工作可靠性高，实时性好，环境适应性强。【专利说明】
本专利技术属于电机转子位置检测
，具体是涉及一种。
技术介绍
无刷直流电机控制系统的关键技术之一是电机转子位置的检测，只有检测出转子绝对电角度，控制系统才能决定逆变器的通电方式、控制模式及输出电流的频率和相位，以保证无刷电机的正常工作。传统无刷直流电机利用三个霍尔传感器检测电机转子位置，只能测出电机转子位置角度为0°、60。、120。、180。、240。、300。6个值，主要采用120°导通方式，即转子每旋转360°电角度，三相定子绕组换相6次，三相全控逆变桥任一时刻只有两相导通。这种导通模式无刷直流电机换相粗略、逆变桥和定子绕组利用率低、合成电磁转矩脉动大，影响电机转速的控制精度和低速平稳性能，电机的振动和噪声大。为降低转矩脉动 ，提高电机转速控制精度和低速平稳性能，国内外的大量文献与专利中，采用光栅编码器、旋转变压器检测电机转子位置，以提高转子位置检测精度，为空间矢量控制、正弦波控制等先进控制算法提供精确的电机转子角度位置信息。光栅编码器直接将转轴角度转换成数字信号，应用简单方便，但因环境适应性差致使难以广泛应用；旋转变压器因结构可靠、实时性好、环境适应性强，但需要高频精确的激励信号源以及专用解算芯片,成本高。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种电路结构简单、设计合理、实现方便且成本低、工作可靠性高的无刷直流电机转子位置任意角度检测>J-U ρ?α装直。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是:一种无刷直流电机转子位置任意角度检测装置，其特征在于:包括用于对无刷直流电机转子位置进行检测的第一霍尔位置传感器、第二霍尔位置传感器和第三霍尔位置传感器，以及微处理器模块和参考电压电路，所述第一霍尔位置传感器、第二霍尔位置传感器和第三霍尔位置传感器均匀布设在无刷直流电机转子转动的360°电角度空间中，所述微处理器模块的输入端接有用于将第一霍尔位置传感器输出的电压信号与参考电压电路输出的电压进行比较的第一比较器电路、用于将第二霍尔位置传感器输出的电压信号与参考电压电路输出的电压进行比较的第二比较器电路和用于将第三霍尔位置传感器输出的电压信号与参考电压电路输出的电压进行比较的第三比较器电路，所述第一霍尔位置传感器的输出端与第一比较器电路相接，所述第二霍尔位置传感器的输出端与第二比较器电路相接，所述第三霍尔位置传感器的输出端与第三比较器电路相接，所述第一比较器电路、第二比较器电路和第三比较器电路均与参考电压电路的参考电压输出端相接。上述的无刷直流电机转子位置任意角度检测装置，其特征在于:所述微处理器模块主要由单片机MC9S08AW60构成。上述的无刷直流电机转子位置任意角度检测装置，其特征在于:所述参考电压电路由串联在5V直流电源的+5V电压输出端与地之间的电阻R19和电阻R20组成，所述电阻R19和电阻R20的连接端为参考电压电路的参考电压输出端H_CMP。上述的无刷直流电机转子位置任意角度检测装置，其特征在于:所述第一比较器电路由比较器芯片TLC372MD、电容C31、电阻R2和电阻Rll组成，所述电阻R2和电容C31串联在5V直流电源的+5V电压输出端与地之间，所述比较器芯片TLC372MD的第3引脚与参考电压电路的参考电压输出端相接，所述比较器芯片TLC372MD的第2引脚以及电阻R2和电容C31的连接端均与第一霍尔位置传感器的输出端HallAout相接，所述比较器芯片TLC372MD的第I引脚通过电阻Rll与5V直流电源的+5V电压输出端相接且为第一比较器电路的输出端Hall_A，所述第一比较器电路的输出端Hall_A与单片机MC9S08AW60的第60引脚相接。上述的无刷直流电机转子位置任意角度检测装置，其特征在于:所述第二比较器电路由比较器芯片LM393、电容C32、电阻R12和电阻R14组成，所述电阻R12和电容C32串联在5V直流电源的+5V电压输出端与地之间，所述比较器芯片LM393的第3引脚与参考电压电路的参考电压输出端相接，所述比较器芯片LM393的第2引脚以及电阻R12和电容C32的连接端均与第二霍尔位置传感器的输出端HallBout相接，所述比较器芯片LM393的第I引脚通过电阻R14与5V直流电源的+5V电压输出端相接且为第二比较器电路的输出端Hall_B，所述第二比较器电路的输出端Hall_B与单片机MC9S08AW60的第61引脚相接。上述的无刷直流电机转子位置任意角度检测装置，其特征在于:所述第三比较器电路由比较器芯片LM393、电容C33、电阻Rl3和电阻Rl5组成，所述电阻Rl3和电容C33串联在5V直流电源的+5V电压输出端与地之间，所述比较器芯片LM393的第5引脚与参考电压电路的参考电压输出端相接，所述比较器芯片LM393的第6引脚以及电阻R13和电容C33的连接端均与第三霍尔位置传感器的输出端HallCout相接，所述比较器芯片LM393的第7引脚通过电阻R15与5V直流电源的+5V电压输出端相接且为第三比较器电路的输出端Hall_C，所述第三比较器电路的输出端Hall_C与单片机MC9S08AW60的第62引脚相接。本专利技术还提供了一种工作可靠性高、实时性好、能够检测得到精确的转子位置角度的无刷直流电机转子位置任意角度检测方法，其特征在于该方法包括以下步骤:步骤一、无刷直流电机转子位置数据检测及传输:无刷直流电机转子旋转360°电角度的过程中，第一霍尔位置传感器对无刷直流电机转子位置进行检测并将所检测到的电压信号输出给第一比较器电路，第一比较器电路将第一霍尔位置传感器输出的电压信号与参考电压电路输出的电压进行比较，并将二进制数的比较结果输出给微处理器模块；第二霍尔位置传感器对无刷直流电机转子位置进行检测并将所检测到的电压信号输出给第二比较器电路，第二比较器电路将第二霍尔位置传感器输出的电压信号与参考电压电路输出的电压进行比较，并将二进制数的比较结果输出给微处理器模块；第三霍尔位置传感器对无刷直流电机转子位置进行检测并将所检测到的电压信号输出给第三比较器电路，第三比较器电路将第三霍尔位置传感器输出的电压信号与参考电压电路输出的电压进行比较，并将二进制数的比较结果输出给微处理器模块；步骤二、数据分析处理:微处理器模块接收第一比较器电路、第二比较器电路和第三比较器电路输出的二进制数的比较结果数据，并将第一比较器电路输出的二进制数的比较结果定义为三位二进制数Mi的第三位，将第二比较器电路输出的二进制数的比较结果定义本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种无刷直流电机转子位置任意角度检测装置，其特征在于：包括用于对无刷直流电机转子位置进行检测的第一霍尔位置传感器（1）、第二霍尔位置传感器（2）和第三霍尔位置传感器（3），以及微处理器模块（4）和参考电压电路（5），所述第一霍尔位置传感器（1）、第二霍尔位置传感器（2）和第三霍尔位置传感器（3）均匀布设在无刷直流电机转子转动的360°电角度空间中，所述微处理器模块（4）的输入端接有用于将第一霍尔位置传感器（1）输出的电压信号与参考电压电路（5）输出的电压进行比较的第一比较器电路（6）、用于将第二霍尔位置传感器（2）输出的电压信号与参考电压电路（5）输出的电压进行比较的第二比较器电路（7）和用于将第三霍尔位置传感器（3）输出的电压信号与参考电压电路（5）输出的电压进行比较的第三比较器电路（8），所述第一霍尔位置传感器（1）的输出端与第一比较器电路（6）相接，所述第二霍尔位置传感器（2）的输出端与第二比较器电路（7）相接，所述第三霍尔位置传感器（3）的输出端与第三比较器电路（8）相接，所述第一比较器电路（6）、第二比较器电路（7）和第三比较器电路（8）均与参考电压电路（5）的参考电压输出端相接。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：周奇勋，
申请(专利权)人：西安科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61
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