一种电机状态的检测方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术实施例公开了一种电机状态的检测方法及装置。本发明专利技术实施例方法包括：应用于电机系统，所述方法包括：在电机运行时，判断电机旋转方向；若电机为顺时针方向旋转，则根据预设的正转电角度标定表，进行电角度检测；若电机为逆时针方向旋转，则根据预设的反转电角度标定表，进行电角度检测。本发明专利技术实施例可以在电机无需编码器的情况下，检测出电机位置、速度、角度的实时变化，为系统闭环控制提供反馈信息，保证电机正常稳定的运转。

A method and device for detecting the state of the motor

An embodiment of the invention discloses a method and device for detecting the state of the motor. The embodiment of the invention includes: the method is applied to the motor system, the method includes: when the motor is running, determine the direction of rotation of the motor; if the motor rotates clockwise, then according to the preset forward electric angle calibration table, electric angle detection; if the motor is counter clockwise direction of rotation, according to reversal the preset angle calibration table, electric angle detection. The embodiment of the invention can detect the real-time change of motor position, speed and angle without encoder, and provide feedback information for the closed loop control of the system, so as to ensure normal and stable operation of the motor.

【技术实现步骤摘要】
一种电机状态的检测方法及装置
本专利技术涉及电机检测领域，特别涉及一种电机状态的检测方法及装置。
技术介绍
在工业自动化领域，为了使电机系统能够稳定运行，需要形成闭环控制系统，这就要求电机实际位置、速度、电机当前电角度能够实时的测量。测量方法通常采用光电编码器等，测得的信号是脉冲信号。脉冲信号传送给数字处理器，进行控制功能及算法运算。实际生产应用中，编码器通常占据一定的空间位置，编码器占据一定的成本，解析编码器时需要遵循编码器所支持的解析协议。现有技术中，永磁无刷直流电动机的位置检测装置有：离散霍尔传感器、光电编码器和旋转变压器。离散霍尔传感器在一个电角度周期提供六个位置，位置精度低，采用此位置检测装置，电机转矩脉动大、速度计算精度低。光电编码器虽然位置精度高，但价格昂贵，且受应用环境影响较大，不合适对可靠性要求高且成本低的电动车领域。旋转变压器可靠性及位置检测精度都很高，但其同样价格昂贵，且解码算法复杂，需要采用硬件芯片解码，虽然电路简单，但解码芯片价格昂贵。
技术实现思路
本专利技术实施例提供了一种电机状态的检测方法及装置，可以在电机无需编码器的情况下，检测出电机位置、速度、角度的实时变化，为系统闭环控制提供反馈信息，保证电机正常稳定的运转。第一方面，本专利技术实施例提供一种电机状态的检测方法，应用于电机系统，所述方法包括：在所述电机运行时，判断电机旋转方向；若所述电机为顺时针方向旋转，则根据预设的正转电角度标定表，进行电角度检测；若所述电机为逆时针方向旋转，则根据预设的反转电角度标定表，进行电角度检测。可选的，在所述电机运行时，读取预设的编码器码盘值，确定所述电机的位置。可选的，检测电机单位时间内旋转的编码器位置；根据所述电机单位时间内旋转的编码器位置变化，计算电机运行速度。可选的，在所述电机运行时，判断电机旋转方向之前，所述方法还包括:制定正转电角度标定表和反转电角度标定表。可选的，所述制定正转电角度标定表和反转电角度标定表，包括：根据公式θE＝P*θM计算出电机旋转一周对应的边沿电角度；根据边沿电角度，根据公式θE中间＝(θE左边沿+θE右边沿)/2,求每个扇区中间位置对应的电角度；从初始电角度开始，按照电角度递增，制定正转电角度标定表；从标定的最大电角度开始，按照电角度递减，制定反转电角度标定表。第二方面，本专利技术实施例提供一种电机状态的检测的装置，应用于电机系统，所述装置包括：判断单元，用于在所述电机运行时，判断电机旋转方向；电角度检测单元，用于在所述电机为顺时针方向旋转时，根据预设的正转电角度标定表，进行电角度检测；在所述电机为逆时针方向旋转时，根据预设的反转电角度标定表，进行电角度检测。可选的，所述装置还包括：确定单元，用于在所述电机运行时，读取预设的编码器码盘值，确定所述电机转子的位置。可选的，所述装置还包括；速度检测单元，用于检测电机单位时间内旋转的编码器位置；根据所述电机单位时间内旋转的编码器位置变化，计算电机运行速度。可选的，所述装置还包括：制定单元，用于在所述电机运行时，判断电机旋转方向之前，制定正转电角度标定表和反转电角度标定表。可选的，所述制定单元具体用于：根据公式θE＝P*θM计算出电机旋转一周对应的边沿电角度；根据边沿电角度，根据公式θE中间＝(θE左边沿+θE右边沿)/2,求每个扇区中间位置对应的电角度；从初始电角度开始，按照电角度递增，制定正转电角度标定表；从标定的最大电角度开始，按照电角度递减，制定反转电角度标定表。本专利技术实施例可以在电机无需编码器的情况下，检测出电机位置、速度、角度的实时变化，为系统闭环控制提供反馈信息，保证电机正常稳定的运转。附图说明图1是本专利技术实施例中电机定子绕组及霍尔传感器安装示意图；图2是本专利技术实施例中电机状态的检测方法的第一实施例示意图；图3是本专利技术实施例中电机转子初始角度示意图示意图；图4是本专利技术实施例中电机电角度标定流程示意图；图5是本专利技术实施例中电机状态的检测装置的一个实施例示意图。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本专利技术方案，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本专利技术保护的范围。本专利技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的实施例能够以除了在这里图示或描述的内容以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。本专利技术实施例应用于电机系统，所述电机系统包括直流无刷电机，所述电机的转子为永磁体、定子为电枢绕组，所述直流无刷电机上安装有用于检测所述永磁体产生的正弦空间磁场的三个霍尔传感器，每个霍尔传感器间隔120度，如图1为本专利技术实施例中电机定子绕组及霍尔传感器安装示意图。下面首先介绍电机状态的检测方法的实施例，该电机状态的检测方法的执行主体为电机状态的检测装置。请参阅图2，本专利技术实施例中电机状态的检测方法第一实施例包括：201、在所述电机运行时，判断电机旋转方向；202、若所述电机为顺时针方向(正向)旋转，则根据预设的正转电角度标定表，进行电角度检测；203、若所述电机为逆时针方向(反向)旋转，则根据预设的反转电角度标定表，进行电角度检测。本专利技术实施例中通过预设的正转电角度标定表、反转电角度标定表可以对不同电机旋转方向的电机进行电角度检测，进而可以检测出电机位置、速度、角度的实时变化，为系统闭环控制提供反馈信息，保证电机正常稳定的运转。可选的，在第一实施例的基础上，本专利技术实施例的第二实施例进一步包括：在所述电机运行时，读取预设的编码器码盘值，确定所述电机的位置。可选的，在第一实施例或第二实施例的基础上，本专利技术第三实施例中，包括：检测电机单位时间内旋转的编码器位置；根据所述电机单位时间内旋转的编码器位置变化，计算电机运行速度。可选的，在第一实施例、第二实施例或第三实施例的基础上，在本专利技术第四实施例中，在所述电机运行时，判断电机旋转方向之前，所述方法还包括:制定正转电角度标定表和反转电角度标定表。可选的，所述制定正转电角度标定表和反转电角度标定表，包括：根据公式θE＝P*θM计算出电机旋转一周对应的边沿电角度；根据边沿电角度，根据公式θE中间＝(θE左边沿+θE右边沿)/2,求每个扇区中间位置对应的电角度；从初始电角度开始，按照电角度递增，制定正转电角度标定表；从标定的最大电角度开始，按照电角度递减，制定反转电角度标定表。下面以三相电枢绕组电机图为例说明电机状态检测原理。霍尔元件输出电压大小为：UH＝RH×I×B/d(mV)式中：RH—霍尔常数，d—元件厚度，B—磁感应强度，I—控制电流若控制电流保持不变，则霍尔感应电压将随外界磁场强度而变化本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电机状态的检测方法，其特征在于，应用于电机系统，所述方法包括：在所述电机运行时，判断电机旋转方向；若所述电机为顺时针方向旋转，则根据预设的正转电角度标定表，进行电角度检测；若所述电机为逆时针方向旋转，则根据预设的反转电角度标定表，进行电角度检测。

【技术特征摘要】
1.一种电机状态的检测方法，其特征在于，应用于电机系统，所述方法包括：在所述电机运行时，判断电机旋转方向；若所述电机为顺时针方向旋转，则根据预设的正转电角度标定表，进行电角度检测；若所述电机为逆时针方向旋转，则根据预设的反转电角度标定表，进行电角度检测。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：在所述电机运行时，读取预设的编码器码盘值，确定所述电机的位置。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：检测电机单位时间内旋转的编码器位置；根据所述电机单位时间内旋转的编码器位置变化，计算电机运行速度。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述电机运行时，判断电机旋转方向之前，所述方法还包括:制定正转电角度标定表和反转电角度标定表。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述制定正转电角度标定表和反转电角度标定表，包括：根据公式θE＝P*θM计算出电机旋转一周对应的边沿电角度；根据边沿电角度，根据公式θE中间=(θE左边沿+θE右边沿)/2,求每个扇区中间位置对应的电角度；从初始电角度开始，按照电角度递增，制定正转电角度标定表；从标定的最大电角度开始，按照电角度递减，制定反转电角度标定表。6.一种电机状态的检测的装置，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：李颖，曲道奎，徐方，宋吉来，刘世昌，张彦超，姜铁程，
申请(专利权)人：沈阳新松机器人自动化股份有限公司，中国科学院控股有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁,21