一种无刷直流电机起动电流控制方法及控制系统技术方案

本发明专利技术涉及一种无刷直流电机起动电流控制方法及控制系统，本无刷直流电机起动电流控制方法包括：步骤S1，设定起动过程中无刷直流电机的电流给定值，并以单位电气时间为周期进行更新；步骤S2，计算无刷直流电机在起动初始时刻起的1/10单位电气时间内电流平均值，并以1/10单位电气时间为周期进行更新；以及步骤S3，判断电流给定值是否大于等于电流平均值，若是，则根据无刷直流电机霍尔信号组合开通对应的功率管；若否，则关断所有功率管。

A brushless DC motor starting current control method and control system

The invention relates to a brushless DC motor starting current control method and control system, including the brushless DC motor starting current control method: step S1, set the given current brushless DC motor in the process of value, and to update the unit electrical time cycle; step S2, calculation of Brushless DC motor in starting the initial moment of the 1/10 unit of electrical current average time, and updates to 1/10 units for electrical time period; and step S3, determine the current setting value is greater than or equal to the current average, if, according to the brushless DC motor Holzer opened signal combination of corresponding power tube; if not, then turn off all power tube.

【技术实现步骤摘要】
一种无刷直流电机起动电流控制方法及控制系统
本专利技术属于无刷直流电机
，特别涉及一种无刷直流电机起动电流控制方法。
技术介绍
近年来，无刷直流电机以其独到的体积小、重量轻、效率高、力矩大、调速性能好诸多优点在家电、机器人、电动车等领域获得了广泛的应用。无刷直流电机起动过程中,如果直接起动会产生很大的冲击电流，会引起电机发热严重甚至烧毁电机及控制器，同时器件成本也会明显增加。现有的控制技术，是在无刷直流电机起动过程中设置一个固定的电流限流值，若起动电流大于该限流值则减小逆变器的PWM占空比，反之，则增大PWM占空比。这种方法存在如下缺陷：1)若电流限流值过大，则难以起到电机保护的作用，若电流限流值过小，则延长电机起动时间；2)电机起动是一个实时动态变化的过程，PWM占空比的频繁调整既会加大控制器中功率器件的功率损耗，增大发热，又会加重控制器中微处理器的运算负担。因此，设计一种无刷直流电机起动电流控制方法具有重要的意义。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种无刷直流电机起动电流控制方法，以使无刷直流电机在起动过程中获得尽可能大的电流以加速电机起动时间。为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种无刷直流电机起动电流控制方法，包括：步骤S1，设定起动过程中无刷直流电机的电流给定值，并以单位电气时间为周期进行更新；步骤S2，计算无刷直流电机在起动初始时刻起的1/10单位电气时间内电流平均值，并以1/10单位电气时间为周期进行更新；以及步骤S3，判断电流给定值是否大于等于电流平均值，若是，则根据无刷直流电机霍尔信号组合开通对应的功率管；若否，则关断所有功率管。进一步，将所述电流给定值定义为Iset，且设上式中，Ne为无刷直流电机起动时的转速给定值，其大小不超过无刷直流电机的额定转速；Ie为功率管的额定工作电流；Sp为无刷直流电机从进入低速重载工况的初始时刻起每单位电气时间周期内无刷直流电机的转速平均值；并且，Sp的初值设置为0，即Iset和Sp的数值在每电气时间周期更新1次。进一步，所述每单位电气时间定义为τ，且其中L表示无刷直流电机的电感系数，R表示无刷直流电机的内阻。又一方面，本专利技术还提供了一种无刷直流电机起动电流控制系统，包括：控制器，与该控制器相连的无刷直流电机起动用三相桥式逆变器；所述控制器适于根据无刷直流电机霍尔信号组合开通对应的功率管，以使无刷直流电机获得足够的起动电流。进一步，所述控制器适于控制功率管使无刷直流电机获得足够的起动电流，即设定起动过程中无刷直流电机的电流给定值，并以单位电气时间为周期进行更新；计算无刷直流电机在起动初始时刻起的1/10单位电气时间内电流平均值，并以1/10单位电气时间为周期进行更新；以及判断电流给定值是否大于等于电流平均值，若是，则根据无刷直流电机霍尔信号组合开通对应的功率管；若否，则关断所有功率管。进一步，将所述电流给定值定义为Iset，且设上式中，Ne为无刷直流电机起动时的转速给定值，其大小不超过无刷直流电机的额定转速；Ie为功率管的额定工作电流；Sp为无刷直流电机从进入低速重载工况的初始时刻起每单位电气时间周期内无刷直流电机的转速平均值；并且，Sp的初值设置为0，即Iset和Sp的数值在每电气时间周期更新1次。进一步，所述每单位电气时间定义为τ，且其中L表示无刷直流电机的电感系数，R表示无刷直流电机的内阻。本专利技术的有益效果是，本专利技术的无刷直流电机起动电流控制方法及控制系统，其既可使无刷直流电机在起动过程中获得尽可能大的电流以加速电机起动时间，又可合理控制逆变器功率管和电机的发热，并降低控制器中微处理器的运算负担。附图说明下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。图1是本专利技术的无刷直流电机起动电流控制方法流程图；图2是本专利技术的无刷直流电机起动电流控制系统的原理框图。具体实施方式现在结合附图对本专利技术作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本专利技术的基本结构，因此其仅显示与本专利技术有关的构成。实施例1如图1所示，本专利技术提供了一种无刷直流电机起动电流控制方法，包括：步骤S1，设定起动过程中无刷直流电机的电流给定值，并以单位电气时间为周期进行更新；步骤S2，计算无刷直流电机在起动初始时刻起的1/10单位电气时间内电流平均值，将电流平均值定义为Ip，且初始值设置为0A，并以1/10单位电气时间为周期进行更新；以及步骤S3，判断电流给定值是否大于等于电流平均值，即Iset≥Ip，若是，则根据无刷直流电机霍尔信号组合开通三相桥式逆变器中对应的功率管；若否，则关断所有功率管。将所述电流给定值定义为Iset，且设上式中，Ne为无刷直流电机起动时的转速给定值，其大小不超过无刷直流电机的额定转速；Ie为功率管的额定工作电流；Sp为无刷直流电机从进入低速重载工况的初始时刻起每单位电气时间周期内无刷直流电机的转速平均值；并且，Sp的初值设置为0，即Iset和Sp的数值在每电气时间周期更新1次。所述每单位电气时间定义为τ，且其中L表示无刷直流电机的电感系数，R表示无刷直流电机的内阻。本专利技术的无刷直流电机起动电流控制方法，其步骤简单，步骤简单易行，可有效避免无刷直流电机起动时进入过流保护后引起的动力丧失问题，并可降低功率管的开关损耗，降低功率管发热，提升电能使用效率。实施例2如图2所示，在实施例1基础上，本实施例2提供了一种无刷直流电机起动电流控制系统，包括：控制器，与该控制器相连的无刷直流电机起动用三相桥式逆变器；所述控制器适于根据无刷直流电机霍尔信号组合开通三相桥式逆变器中对应的功率管，以使无刷直流电机获得足够的起动电流。所述控制器适于控制功率管使无刷直流电机获得足够的起动电流，即设定起动过程中无刷直流电机的电流给定值，并以单位电气时间为周期进行更新；计算无刷直流电机在起动初始时刻起的1/10单位电气时间内电流平均值，将电流平均值定义为Ip，且初始值设置为0A，并以1/10单位电气时间为周期进行更新；以及判断电流给定值是否大于等于电流平均值，即Iset≥Ip，若是，则根据无刷直流电机霍尔信号组合开通对应的功率管；若否，则关断所有功率管。将所述电流给定值定义为Iset，且设上式中，Ne为无刷直流电机起动时的转速给定值，其大小不超过无刷直流电机的额定转速；Ie为功率管的额定工作电流；Sp为无刷直流电机从进入低速重载工况的初始时刻起每单位电气时间周期内无刷直流电机的转速平均值；并且，Sp的初值设置为0，即Iset和Sp的数值在每电气时间周期更新1次。所述每单位电气时间定义为τ，且其中L表示无刷直流电机的电感系数，R表示无刷直流电机的内阻。本专利技术的无刷直流电机起动电流控制系统，其步骤简单，步骤简单易行，可有效避免无刷直流电机起动时进入过流保护后引起的动力丧失问题，并可降低功率管的开关损耗，降低功率管发热，提升电能使用效率。以上述依据本专利技术的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项专利技术技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项专利技术的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无刷直流电机起动电流控制方法，其特征在于,包括：步骤S1，设定起动过程中无刷直流电机的电流给定值，并以单位电气时间为周期进行更新；步骤S2，计算无刷直流电机在起动初始时刻起的1/10单位电气时间内电流平均值，并以1/10单位电气时间为周期进行更新；以及步骤S3，判断电流给定值是否大于等于电流平均值，若是，则根据无刷直流电机霍尔信号组合开通对应的功率管；若否，则关断所有功率管。

【技术特征摘要】
1.一种无刷直流电机起动电流控制方法，其特征在于,包括：步骤S1，设定起动过程中无刷直流电机的电流给定值，并以单位电气时间为周期进行更新；步骤S2，计算无刷直流电机在起动初始时刻起的1/10单位电气时间内电流平均值，并以1/10单位电气时间为周期进行更新；以及步骤S3，判断电流给定值是否大于等于电流平均值，若是，则根据无刷直流电机霍尔信号组合开通对应的功率管；若否，则关断所有功率管。2.根据权利要求1所述的无刷直流电机起动电流控制方法，其特征在于,将所述电流给定值定义为Iset，且设上式中，Ne为无刷直流电机起动时的转速给定值，其大小不超过无刷直流电机的额定转速；Ie为功率管的额定工作电流；Sp为无刷直流电机从进入低速重载工况的初始时刻起每单位电气时间周期内无刷直流电机的转速平均值；并且，Sp的初值设置为0，即Iset和Sp的数值在每电气时间周期更新1次。3.根据权利要求2所述的无刷直流电机起动电流控制方法，其特征在于,所述每单位电气时间定义为τ，且其中L表示无刷直流电机的电感系数，R表示无刷直流电机的内阻。4.一种无刷直流电机起动电流控制系统，其特征在于，包括：控制器，与该控制器相连的无刷直流电机起动用三相桥式逆变器；所述控制器...

【专利技术属性】
技术研发人员：王茗倩，何雅琴，左亚旻，
申请(专利权)人：常州机电职业技术学院，
类型：发明
国别省市：江苏,32