吸尘器、电机的反电势过零检测方法、装置和控制系统制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种吸尘器、无刷直流电机的反电势过零检测方法、装置和控制系统，其中，无刷直流电机的反电势过零检测方法包括以下步骤：在对无刷直流电机控制的过程中，在每个PWM控制周期内获取无刷直流电机的PWM控制信号的占空比，并判断占空比是否大于第一占空比；如果占空比大于第一预设占空比，则在PWM控制周期的高电平时间内先判断无刷直流电机的续流时间是否结束，如果续流时间结束，则再通过ADC模块的单通道对无刷直流电机的反电势进行连续多次采样，并在采样的过程中根据上一次采样结果判断反电势是否过零。该方法不仅能够及时、准确地检测到反电势过零点，保证电机稳定运行在极高转速，而且无需额外增加比较器，能够降低成本。

【技术实现步骤摘要】
吸尘器、电机的反电势过零检测方法、装置和控制系统
本专利技术涉及电机控制
，特别涉及一种无刷直流电机的反电势过零检测方法、一种无刷直流电机的反电势过零检测装置、一种无刷直流电机的控制系统和一种吸尘器。
技术介绍
目前，在无刷直流电机无传感器驱动控制
中，电机的转子位置检测方法有多种，其中以反电势过零法简单、有效而被广泛应用。反电势过零法的基本原理是当无刷直流电机的某相绕组的反电势过零时，转子直轴与该相绕组轴线恰好重合，因此只要判断出各相绕组的反电势过零点就可获知电机的转子位置。相关技术中，反电势过零检测的方法有两种：一、采用ADC(Analog-to-DigitalConverter，模/数转换器)模块在每个PWM(PulseWidthModulation，脉冲宽度调制)控制周期采样一次无刷直流电机悬空相的端电压，然后将采样结果与参考电压进行比较判断是否发生过零；二、增加外部比较器，利用硬件比较无刷直流电机悬空相的端电压与参考电压的大小关系，实现反电势过零检测。然而，上述检测方法存在以下缺点：1)当采用方法一进行反电势过零检测时，检测到的反电势过零时刻均滞后实际反电势过零时刻约为一个PWM周期，在无刷直流电机的转速较低，PWM控制信号的占空比较小时，一个换相间隔内有多个PWM周期，滞后一个PWM周期对无刷直流电机换相的影响较小，但是，当无刷直流电机的转速较高时，一个换相间隔内的PWM周期的个数较少，反电势过零检测滞后可能会导致无刷直流电机换相滞后，从而影响无刷直流电机的稳定性；2)采用方法二进行反电势过零检测时，由于增加了外部比较器，因此会导致成本较高。
技术实现思路
本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本专利技术的第一个目的在于提出一种无刷直流电机的反电势过零检测方法，不仅能够及时、准确地检测到反电势过零点，保证电机稳定运行在极高转速，而且无需额外增加比较器，能够降低成本。本专利技术的第二个目的在于提出一种非临时性计算机可读存储介质。本专利技术的第三个目的在于提出一种无刷直流电机的反电势过零检测装置。本专利技术的第四个目的在于提出一种无刷直流电机的控制系统。本专利技术的第五个目的在于提出一种吸尘器。为实现上述目的，本专利技术第一方面实施例提出了一种无刷直流电机的反电势过零检测方法，包括以下步骤：S1，在对所述无刷直流电机控制的过程中，在每个PWM控制周期内获取所述无刷直流电机的PWM控制信号的占空比，并判断所述占空比是否大于第一占空比；S2，如果所述占空比大于所述第一预设占空比，则在所述PWM控制周期的高电平时间内先判断所述无刷直流电机的续流时间是否结束，如果所述续流时间结束，则再通过ADC模块的单通道对所述无刷直流电机的反电势进行连续多次采样，并在采样的过程中根据上一次采样结果判断所述反电势是否过零。根据本专利技术实施例的无刷直流电机的反电势过零检测方法，在对无刷直流电机控制的过程中，在每个PWM控制周期内获取无刷直流电机的PWM控制信号的占空比，并判断占空比是否大于第一预设占空比，如果占空比大于第一预设占空比，则在PWM控制周期的高电平时间内先判断无刷直流电机的续流时间是否结束，如果续流时间结束，则再通过ADC模块的单通道对无刷直流电机的反电势进行连续多次采样，并在采样的过程中根据上一次采样结果判断反电势是否过零。从而不仅能够及时、准确地检测到反电势过零点，保证电机稳定运行在极高转速，而且无需额外增加比较器，能够降低成本。另外，根据本专利技术上述实施例的无刷直流电机的反电势过零检测方法还可以具有如下附加的技术特征：根据本专利技术的一个实施例，所述步骤S2具体包括：判断是否进入反电势过零检测阶段；如果是，则获取所述无刷直流电机的母线电压，并判断所述续流时间是否结束；如果所述续流时间结束，则将所述ADC模块的单通道配置为当前悬空相端电压对应的AD通道，并触发所述ADC模块的单通道对所述无刷直流电机的反电势进行第一次采样；在第一次采样完成后，获取第一次采样结果，同时触发所述ADC模块的单通道对所述无刷直流电机的反电势进行第二次采样，并在第二次采样的过程中根据所述第一次采样结果和所述母线电压判断所述反电势是否过零；如果所述反电势过零，则退出所述反电势过零检测阶段。根据本专利技术的一个实施例，如果所述反电势未过零，则在第i-1次采样完成后，获取第i-1次采样结果，同时触发所述ADC模块的单通道对所述无刷直流电机的反电势进行第i次采样，并在第i次采样的过程中根据所述第i-1次采样结果和所述母线电压判断所述反电势是否过零，直至判断出所述反电势过零或者采样次数大于等于预设次数退出所述反电势过零检测阶段，其中，i为大于等于3的整数。根据本专利技术的一个实施例，所述步骤S2还包括：判断当前时间是否为所述PWM控制周期的高电平开始时间；如果所述当前时间为所述PWM控制周期的高电平开始时间，则在延时第一预设时间后触发母线电压AD采样，并在所述母线电压AD采样完成后进入所述反电势过零检测阶段。根据本专利技术的一个实施例，如果所述占空比小于第二预设占空比，则在所述PWM控制周期的高电平时间内通过常规反电势采样方法对所述无刷直流电机的反电势进行一次采样，并根据采样结果判断所述反电势是否过零，其中，所述第二预设占空比小于所述第一预设占空比。为实现上述目的，本专利技术第二方面实施例提出了一种非临时性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述的无刷直流电机的反电势过零检测方法。根据本专利技术实施例的非临时性计算机可读存储介质，通过执行上述的无刷直流电机的反电势过零检测方法，不仅能够及时、准确地检测到反电势过零点，保证电机稳定运行在极高转速，而且无需额外增加比较器，能够降低成本。为实现上述目的，本专利技术第三方面实施例提出的一种无刷直流电机的反电势过零检测装置，包括：获取单元，用于在对所述无刷直流电机控制的过程中，在每个PWM控制周期内获取所述无刷直流电机的PWM控制信号的占空比；判断单元，用于判断所述占空比是否大于第一占空比；采样单元，用于在所述占空比大于所述第一预设占空比时，在所述PWM控制周期的高电平时间内先判断所述无刷直流电机的续流时间是否结束，如果所述续流时间结束，则再通过ADC模块的单通道对所述无刷直流电机的反电势进行连续多次采样，并在采样的过程中根据上一次采样结果判断所述反电势是否过零。根据本专利技术实施例的无刷直流电机的反电势过零检测装置，通过获取单元在对无刷直流电机控制的过程中，在每个PWM控制周期内获取无刷直流电机的PWM控制信号的占空比，以及通过判断单元判断占空比是否大于第一占空比，并通过采样单元在占空比大于第一预设占空比时，在PWM控制周期的高电平时间内先判断无刷直流电机的续流时间是否结束，如果续流时间结束，则再通过ADC模块的单通道对无刷直流电机的反电势进行连续多次采样，并在采样的过程中根据上一次采样结果判断反电势是否过零。从而不仅能够及时、准确地检测到反电势过零点，保证电机稳定运行在极高转速，而且无需额外增加比较器，能够降低成本。另外，根据本专利技术上述实施例的无刷直流电机的反电势过零检测装置还可以具有如下附加的技术特征：根据本专利技术的一个实施例，所述采样单元具体用于，判断是否进入反电势过零检测阶段，如本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无刷直流电机的反电势过零检测方法，其特征在于，包括以下步骤：S1，在对所述无刷直流电机控制的过程中，在每个PWM控制周期内获取所述无刷直流电机的PWM控制信号的占空比，并判断所述占空比是否大于第一占空比；S2，如果所述占空比大于所述第一预设占空比，则在所述PWM控制周期的高电平时间内先判断所述无刷直流电机的续流时间是否结束，如果所述续流时间结束，则再通过ADC模块的单通道对所述无刷直流电机的反电势进行连续多次采样，并在采样的过程中根据上一次采样结果判断所述反电势是否过零。

【技术特征摘要】
1.一种无刷直流电机的反电势过零检测方法，其特征在于，包括以下步骤：S1，在对所述无刷直流电机控制的过程中，在每个PWM控制周期内获取所述无刷直流电机的PWM控制信号的占空比，并判断所述占空比是否大于第一占空比；S2，如果所述占空比大于所述第一预设占空比，则在所述PWM控制周期的高电平时间内先判断所述无刷直流电机的续流时间是否结束，如果所述续流时间结束，则再通过ADC模块的单通道对所述无刷直流电机的反电势进行连续多次采样，并在采样的过程中根据上一次采样结果判断所述反电势是否过零。2.如权利要求1所述的无刷直流电机的反电势过零检测方法，其特征在于，所述步骤S2具体包括：判断是否进入反电势过零检测阶段；如果是，则获取所述无刷直流电机的母线电压，并判断所述续流时间是否结束；如果所述续流时间结束，则将所述ADC模块的单通道配置为当前悬空相端电压对应的AD通道，并触发所述ADC模块的单通道对所述无刷直流电机的反电势进行第一次采样；在第一次采样完成后，获取第一次采样结果，同时触发所述ADC模块的单通道对所述无刷直流电机的反电势进行第二次采样，并在第二次采样的过程中根据所述第一次采样结果和所述母线电压判断所述反电势是否过零；如果所述反电势过零，则退出所述反电势过零检测阶段。3.如权利要求2所述的无刷直流电机的反电势过零检测方法，其特征在于，如果所述反电势未过零，则在第i-1次采样完成后，获取第i-1次采样结果，同时触发所述ADC模块的单通道对所述无刷直流电机的反电势进行第i次采样，并在第i次采样的过程中根据所述第i-1次采样结果和所述母线电压判断所述反电势是否过零，直至判断出所述反电势过零或者采样次数大于等于预设次数退出所述反电势过零检测阶段，其中，i为大于等于3的整数。4.如权利要求2所述的无刷直流电机的反电势过零检测方法，其特征在于，所述步骤S2还包括：判断当前时间是否为所述PWM控制周期的高电平开始时间；如果所述当前时间为所述PWM控制周期的高电平开始时间，则在延时第一预设时间后触发母线电压AD采样，并在所述母线电压AD采样完成后进入所述反电势过零检测阶段。5.如权利要求1-4中任一项所述的无刷直流电机的反电势过零检测方法，其特征在于，如果所述占空比小于第二预设占空比，则在所述PWM控制周期的高电平时间内通过常规反电势采样方法对所述无刷直流电机的反电势进行一次采样，并根据采样结果判断所述反电势是否过零，其中，所述第二预设占空比小于所述第一预设占空比。6.一种非临时性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-5中任一项所述的无刷直流电机的反电势过零检测方法。7.一种无刷直流电机的反电势过零检测装置，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：王浩东，万德康，吴偏偏，
申请(专利权)人：江苏美的清洁电器股份有限公司，美的集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32