一种直流无刷电机的反电动势换相点检测电路及方法技术

本发明专利技术涉及无刷电机技术领域，具体涉及一种直流无刷电机的反电动势换相点检测电路及方法，所述直流无刷电机采用六步换相驱动模式，包括如下步骤：将直流电源与电机的三相绕组连接，使得在每一步中，三相中的两相存在导通电流；采用过零点检测电路采集三相绕组中非导通相的对地端电压信号并输出至单片机；所述单片机基于直流无刷电机的理论模型对采集到的端电压信号进行计算处理，获得反电动势与采样时间的函数关系；通过所述函数关系计算得到反电动势过零点以及换相点。本发明专利技术所提供的反电动势换相点检测电路及方法，在不使用比较器的情况下，快速准确地检测出直流无刷电机反电动势的过零点，可靠性高，节省了成本，提高了电机运行的稳定性。

Reverse EMF commutation point detection circuit and method for a brushless DC motor

The present invention relates to the technical field of non brush motor, in particular relates to a brushless DC motor back EMF commutation point detection circuit and method, the brushless DC motor with six step commutation drive mode, which includes the following steps: three-phase winding DC power supply and motor connection, so that in every step. In the presence of three-phase, two-phase conduction current; the zero crossing detection circuit for collecting three-phase windings non conduction phase to ground voltage and outputs a signal to the microcontroller; the single-chip terminal voltage signal to capture the theoretical model of Brushless DC motor in the calculation process based on the functional relationship between the counter electromotive force sampling time; get the back EMF zero crossing and commutation point through the function calculation. The detection circuit and method of the back EMF commutation point provided by the invention can detect the zero crossing point of the DC electromotor of the brushless DC motor quickly and accurately without the use of comparator, and has high reliability, saving cost and improving the stability of the motor operation.

【技术实现步骤摘要】
一种直流无刷电机的反电动势换相点检测电路及方法
本专利技术涉及无刷电机
，具体涉及一种直流无刷电机的反电动势换相点检测电路及方法。
技术介绍
无刷电机是随着微处理器技术的发展、高频低功耗功率器件的不断应用以及电机驱动控制方法的不断进步而发展起来的一种直流电机，克服了有刷电机的结构复杂、噪声、火花以及维修困难的缺点，无刷电机以结构简单、运行可靠、高效节能、易于控制的优势得到广泛应用。在无刷电机无传感控制中，需要对电机的反电动势进行检测以提取反电动势的过零点信号进行电机换相操作，通常采用硬件比较器对电机反电动势和中心点信号进行比较，得到比较器过零点信号翻转，该方法需要外接比较器，容易受到PWM调制杂波以及其它噪声的干扰，会使信号产生一定的相位滞后，当相位滞后角度超过30度后，造成电机换相滞后，不利于电机正常运行，而且采用比较器成本较高。
技术实现思路
本专利技术为了解决上述技术问题，提供一种直流无刷电机的反电动势换相点检测电路及方法，能够以较低的成本、快速准确地检测出直流无刷电机反电动势的过零点。为了达到上述技术效果，本专利技术包括以下技术方案：一种直流无刷电机的反电动势换相点检测方法本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种直流无刷电机的反电动势换相点检测方法，其特征在于，所述直流无刷电机采用六步换相驱动模式，包括如下步骤：(1)将直流电源与电机的三相绕组连接，使得在每一步中，三相中的两相存在导通电流；(2)采用过零点检测电路采集三相绕组中非导通相的对地端电压信号并输出至单片机；(3)所述单片机基于直流无刷电机的理论模型对采集到的端电压信号进行计算处理，获得反电动势与采样时间的函数关系；通过所述函数关系计算得到反电动势过零点以及换相点。

【技术特征摘要】
1.一种直流无刷电机的反电动势换相点检测方法，其特征在于，所述直流无刷电机采用六步换相驱动模式，包括如下步骤：(1)将直流电源与电机的三相绕组连接，使得在每一步中，三相中的两相存在导通电流；(2)采用过零点检测电路采集三相绕组中非导通相的对地端电压信号并输出至单片机；(3)所述单片机基于直流无刷电机的理论模型对采集到的端电压信号进行计算处理，获得反电动势与采样时间的函数关系；通过所述函数关系计算得到反电动势过零点以及换相点。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(2)中过零点检测电路有三个，且三个过零点检测电路的输入端分别与无刷电机的三相绕组连接，输出端与单片机连接。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤(3)具体为：单片机在每步的周期内采集多个时刻的端电压；根据所获取的端电压计算各采样时刻对应的反电动势；其中，Vn为三相绕组的端电压Va、Vb或Vc，en为三相绕组的反电动势ea、eb或ec；获得采样时刻与反电动势的函数关系ec＝f(t)；基于所述函数关系计算反电动势过零点以及换相点。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述步骤(3)进一步包括：所述函数en＝f(t)为一次函数；采用最小二乘法对所获得各采样时刻的反电动势进行拟合得到反电动势与采样时刻的一次函数关系en＝f(t)；根据所获取的一次函数关系计算反电动势过零点，即en为零处时所对应的采样时刻；根据初始点以及反电动势过零点得到换相点。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述步骤(3)进一步包括：在每步中，单片机对每一采样时刻的反电动势进行检测，判断是否出现正负变化，当出现正负变化...

【专利技术属性】
技术研发人员：张羽，刘滔，尹亮亮，李少斌，
申请(专利权)人：上海拓攻机器人有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31