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、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：获取无刷直流电机的当前转速下半个扇区对应的时间、反电势过零检测提前时间和续流时间区间；根据半个扇区对应的时间、反电势过零检测提前时间和续流时间区间获取无刷直流电机的反电势过零检测时间间隙；判断是否进入反电势过零检测时间间隙；如果进入反电势过零检测时间间隙，则对无刷直流电机的反电势进行连续多次采样，并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。

Detection method, device and control system of back EMF zero crossing of vacuum cleaner and motor

【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模块在每个PWM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(PulseWidthModulation，脉冲宽度调制)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。专利
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，其特征在于，包括以下步骤：获取所述无刷直流电机的当前转速下半个扇区对应的时间、反电势过零检测提前时间和续流时间区间；根据所述半个扇区对应的时间、所述反电势过零检测提前时间和所述续流时间区间获取所述无刷直流电机的反电势过零检测时间间隙；判断是否进入所述反电势过零检测时间间隙；如果进入所述反电势过零检测时间间隙，则对所述无刷直流电机的反电势进行连续多次采样，并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，获取无刷直流电机的当前转速下半个扇区对应的时间、反电势过零检测提前时间和续流时间区间，以及根据半个扇区对应的时间、反电势过零检测提前时间和续流时间区间获取无刷直流电机的反电势过零检测时间间隙，并判断是否进入反电势过零检测时间间隙，以及在进入反电势过零检测时间间隙时，对无刷直流电机的反电势进行连续多次采样，并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，所述根据所述半个扇区对应的时间、所述反电势过零检测提前时间和所述续流时间区间获取所述无刷直流电机的反电势过零检测时间间隙，包括：获取所述半个扇区对应的时间与所述反电势过零检测提前时间之间的差值，并使所述差值处于所述续流时间区间，以获得所述反电势过零检测时间间隙。根据本专利技术的一个实施例，所述获取所述无刷直流电机的当前转速下半个扇区对应的时间，包括：获取前N次反电势过零间隔时间，其中，所述N根据所述当前转速获取；根据所述前N次反电势过零间隔时间获取所述当前转速下半个扇区对应的时间。根据本专利技术的一个实施例，所述获取所述无刷直流电机的续流时间区间，包括：根据所述无刷直流电机的最高运行转速获取所述续流时间区间；或者，根据所述当前转速通过查表获取所述续流时间区间；或者，根据所述当前转速通过查表和线性插值算法获取所述续流时间区间。根据本专利技术的一个实施例，所述如果进入所述反电势过零检测时间间隙，则对所述无刷直流电机的反电势进行连续多次采样，并判断所述反电势是否过零，包括：在进入所述反电势过零检测时间间隙，将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i次采样，其中，i为大于等于1的整数；在第i次采样完成后，获取第i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+1次采样，并在第i+1次采样的过程中根据所述第i次采样结果和参考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，无刷直流电机的反电势过零检测方法还包括：判断从上一换相时刻到当前时间是否超过所述半个扇区对应的时间与所述反电势过零检测提前时间之间的差值，如果所述从上一换相时刻到当前时间超过所述半个扇区对应的时间与所述反电势过零检测提前时间之间的差值，则进入所述反电势过零检测时间间隙。根据本专利技术的一个实施例，所述无刷直流电机的最高电转速达到80000r/min以上。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：第一获取单元，用于获取所述无刷直流电机的当前转速下半个扇区对应的时间、反电势过零检测提前时间和续流时间区间，并根据所述半个扇区对应的时间、所述反电势过零检测提前时间和所述续流时间区间获取所述无刷直流电机的反电势过零检测时间间隙；第一判断单元，用于判断是否进入所述反电势过零检测时间间隙；采样单元，用于在进入所述反电势过零检测时间间隙内，对所述无刷直流电机的反电势进行连续多次采样，并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，通过第一获取单元获取无刷直流电机的当前转速下半个扇区对应的时间、反电势过零检测提前时间和续流时间区间，并根据半个扇区对应的时间、反电势过零检测提前时间和续流时间区间获取无刷直流电机的反电势过零检测时间间隙，以及通过第一判断单元判断是否进入反电势过零检测时间间隙，并通过采样单元在进入反电势过零检测时间间隙时，对无刷直流电机的反电势进行连续多次采样，并判断反电势是否过零。从而不本文档来自技高网...

【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：/n获取所述无刷直流电机的当前转速下半个扇区对应的时间、反电势过零检测提前时间和续流时间区间；/n根据所述半个扇区对应的时间、所述反电势过零检测提前时间和所述续流时间区间获取所述无刷直流电机的反电势过零检测时间间隙，其中，在获取所述无刷直流电机的反电势过零检测时间间隙之前，还包括：/n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预设占空比；/n如果所述占空比大于所述第一预设占空比，则获取所述无刷直流电机的反电势过零检测时间间隙；/n如果所述占空比小于第二预设占空比，则在PWM控制周期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；/n判断是否进入所述反电势过零检测时间间隙；/n如果进入所述反电势过零检测时间间隙，则对所述无刷直流电机的反电势进行连续多次采样，并判断所述反电势是否过零。/n

【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：
获取所述无刷直流电机的当前转速下半个扇区对应的时间、反电势过零检测提前时间和续流时间区间；
根据所述半个扇区对应的时间、所述反电势过零检测提前时间和所述续流时间区间获取所述无刷直流电机的反电势过零检测时间间隙，其中，在获取所述无刷直流电机的反电势过零检测时间间隙之前，还包括：
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预设占空比；
如果所述占空比大于所述第一预设占空比，则获取所述无刷直流电机的反电势过零检测时间间隙；
如果所述占空比小于第二预设占空比，则在PWM控制周期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；
判断是否进入所述反电势过零检测时间间隙；
如果进入所述反电势过零检测时间间隙，则对所述无刷直流电机的反电势进行连续多次采样，并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，所述根据所述半个扇区对应的时间、所述反电势过零检测提前时间和所述续流时间区间获取所述无刷直流电机的反电势过零检测时间间隙，包括：
获取所述半个扇区对应的时间与所述反电势过零检测提前时间之间的差值，并使所述差值处于所述续流时间区间，以获得所述反电势过零检测时间间隙。


3.如权利要求1或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，所述获取所述无刷直流电机的当前转速下半个扇区对应的时间，包括：
获取前N次反电势过零间隔时间，其中，所述N根据所述当前转速获取；
根据所述前N次反电势过零间隔时间获取所述当前转速下半个扇区对应的时间。


4.如权利要求1或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，所述获取所述无刷直流电机的续流时间区间，包括：
根据所述无刷直流电机的最高运行转速获取所述续流时间区间；或者，
根据所述当前转速通过查表获取所述续流时间区间；或者，
根据所述当前转速通过查表和线性插值算法获取所述续流时间区间。


5.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，所述如果进入所述反电势过零检测时间间隙，则对所述无刷直流电机的反电势进行连续多次采样，并判断所述反电势是否过零，包括：
在进入所述反电势过零检测时间间隙时，将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i次采样，其中，i为大于等于1的整数；
在第i次采样完成后，获取第i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+1次采样，并在第i+1次采样的过程中根据所述第i次采样结果和参考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。


6.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，还包括：
判断从上一换相时刻到当前时间是否超过所述半个扇区对应的时间与所述反电势过零检测提前时间之间的差值；
如果所述从上一换相时刻到当前时间超过所述半个扇区对应的时间与所述反电势过零检测提前时间之间的差值，则进入所述反电势过零检测时间间隙。


7.如权利要求1-6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，所述无刷直流电机的最高电转速达到80000r/min以上。


8.一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...

【专利技术属性】
技术研发人员：王浩东，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