一种通过反电动势校准电机霍尔扇区的方法技术

本发明专利技术公开了一种通过反电动势校准电机霍尔扇区的方法，所述方法包括如下步骤：向三相电机通入检测信号，获取三相电机各相的反电动势和各个霍尔扇区跳变的时间和各相反电动势过零点的时间；将其中一相的反电动势峰值点作为电角度基准值，得到各相反电动势的过零点值；根据各相相邻的两个过零点值之间的时间间隔、各个霍尔扇区跳变的时间和各反电动势中第一个过零点的时间值，得到各扇区跳变边沿与第一过零点值的电角度差值，再与各扇区跳变边沿与第一个过零点的电角度差值，计算得到各扇区边沿的电角度，算法数据量小，计算效率高；针对不同霍尔个数的电机的鲁棒性好。不同霍尔个数的电机的鲁棒性好。不同霍尔个数的电机的鲁棒性好。

【技术实现步骤摘要】
一种通过反电动势校准电机霍尔扇区的方法


[0001]本专利技术涉及电机控制领域，具体涉及一种通过反电动势校准电机霍尔扇区的方法。

技术介绍
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[0002]电动自行车和电动摩托车用电机一般采用低成本的霍尔传感器作为位置传感器，不仅安装方便，而且节约了电机设计成本。3个开关型霍尔间隔120度安装。当电机转子旋转一个周期，一个霍尔传感器完成一个周期的检测，输出50％占空比的方波信号，3路霍尔一个周期可以检测到6个转子位置，即将一个周期划分为6个扇区，理想情况下一个扇区为60度。
[0003]电机控制多采用矢量控制方法，需要精准的转子位置信号，霍尔信号和电机转子位置存在确定的关系。但是霍尔安装很难保证绝对精准，多少存在机械误差，使得扇区不是理论的60度，霍尔传感器检测到的转子位置与理想的转子位置之间存在偏差，使得控制精度降低，导致电流畸变和转矩脉动，产生噪声和抖动。
[0004]传统方式是运行电机到匀速稳定一段时间，通过各扇区时间比例来计算扇区大小。但是扇区未校准前不能很好实现匀速转动，另外由于多一个匀速的步骤可能影响用户使用。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种通过反电动势校准电机霍尔扇区的方法，以解决现有技术中霍尔传感器安装误差使电机不能匀速控制的缺陷。
[0006]一种通过反电动势校准电机霍尔扇区的方法，所述方法包括如下步骤：
[0007]向三相电机通入检测信号，获取三相电机各相的反电动势，并记录各个霍尔扇区跳变的时间和各相反电动势过零点的时间；/>[0008]将其中一相的反电动势峰值点作为电角度基准值，得到各相反电动势的过零点值；
[0009]根据各相相邻的两个过零点值之间的时间间隔、各个霍尔扇区跳变的时间和各反电动势中第一个过零点的时间值，得到各扇区跳变边沿与第一过零点值的电角度差值；
[0010]根据反电动势中第一个过零点的时间值计算得到反电动势第一个过零点的电角度；
[0011]通过反电动势第一个过零点的电角度和各扇区跳变边沿与第一个过零点的电角度差值，计算得到各扇区边沿的电角度。
[0012]进一步的，向三相电机通入检测信号，获取三相电机各相的反电动势的方法包括如下步骤：
[0013]将检测信号通入三相电机的其中两相，获取得到另一相的反电动势；
[0014]以此方法导通其他两相，分别获取三相电机的各相反电动势。
[0015]进一步的，将其中一相的反电动势峰值点作为电角度基准值，得到各相反电动势的过零点值的方法包括如下步骤：
[0016]以电机A相反电动势峰值点作为电角度0度，得到A相反电动势的2个过零点分别为90度和270度，B相反电动势的2个过零点分别为30度和210度，C相反电动势的2个过零点分别为150度和330度。
[0017]进一步的，记录各相霍尔扇区边沿的时间和各相反电动势过零点的时间的方法包括如下步骤：
[0018]将其中一相的反电动势过零点作为时间0点，依次记录各项霍尔扇区边沿切换时间点为T1～T6，各相反电动势过零点的时间Z0～Z6，Z0为时间0点。
[0019]进一步的，根据各相相邻的两个过零点值之间的时间间隔、各霍尔扇区边沿时间和各反电动势中第一个过零点的时间，得到各扇区边沿与第一个过零点时间的电角度差值的方法包括如下步骤：
[0020]根据各相反电动势过零点的时间计算得到相邻两个过零点值的时间间隔ΔZ0；
[0021]将各霍尔扇区边沿时间到第一个过零点的时间的差值记为ΔT1～ΔT6；
[0022]将各霍尔扇区边沿时间到第一个过零点的时间的差值除以相邻两个过零点值的时间间隔，再乘以180度得到各霍尔扇区与第一个过零点时间的电角度差值，即为：ΔT1/ΔZ0*180。
[0023]进一步的，根据反电动势中第一个过零点的时间值计算得到反电动势第一个过零点的电角度的方法包括如下步骤：
[0024]当第一个过零点为A相，若过零点是下降，则第一个过零点电角度θ为90度，若过零点是上升，则第一个过零点电角度θ为270度；
[0025]当第一个过零点为B相，若过零点是下降，则第一个过零点电角度θ为210度，若过零点是上升，则第一个过零点电角度θ为30度；
[0026]当第一个过零点为C相，若过零点是下降，则第一个过零点电角度θ为330度，若过零点是上升，则第一个过零点电角度θ为150度。
[0027]进一步的，通过反电动势第一各过零点的电角度和电角度差值，计算得到各扇区边沿的电角度的方法包括如下步骤：
[0028]将第一个过零点电角度与电角度差值相加后计算得到各霍尔扇区边沿的电角度，如第一个扇区边沿电角度为θ+ΔT1/ΔZ0*180。
[0029]进一步的，所述检测信号为方波信号。
[0030]本专利技术的优点在于：
[0031]1，算法数据量小，计算效率高；
[0032]2，开机即校准，执行效率高；
[0033]3，开机瞬间实现匀速控制，用户体验好。
[0034]4，针对不同霍尔个数的电机的鲁棒性好。
附图说明
[0035]图1为本专利技术中霍尔信号、霍尔扇区、反电动势与电角度对应关系示意图。
具体实施方式
[0036]为使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本专利技术。
[0037]一种通过反电动势校准电机霍尔扇区的方法，所述方法包括如下步骤：
[0038]步骤一：向三相电机通入检测信号，获取三相电机各相的反电动势，并记录各个霍尔扇区跳变的时间和各相反电动势过零点的时间：
[0039]将检测信号通入三相电机的其中两相，获取得到另一相的反电动势；
[0040]以此方法导通其他两相，分别获取三相电机的各相反电动势；
[0041]将其中一相的反电动势过零点作为时间0点，依次记录各项霍尔扇区边沿切换时间点为T1～T6，各相反电动势过零点的时间Z0～Z6，Z0为时间0点；
[0042]所述检测信号为方波信号。
[0043]步骤二：将其中一相的反电动势峰值点作为电角度基准值，得到各相反电动势的过零点值：
[0044]以电机A相反电动势峰值点作为电角度0度，得到A相反电动势的2个过零点分别为90度和270度，B相反电动势的2个过零点分别为30度和210度，C相反电动势的2个过零点分别为150度和330度；
[0045]步骤三：根据各相相邻的两个过零点值之间的时间间隔、各个霍尔扇区跳变的时间和各反电动势中第一个过零点的时间值，得到各扇区跳变边沿与第一过零点值的电角度差值：
[0046]根据各相反电动势过零点的时间计算得到相邻两个过零点值的时间间隔ΔZ0；
[0047]将各霍尔扇区边沿时间到第一个过零点的时间的差值记为ΔT1～ΔT6；
[0048]将各霍尔扇区边沿时间到第一个过零点的时间的差值除以相邻两个过零点本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种通过反电动势校准电机霍尔扇区的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：向三相电机通入检测信号，获取三相电机各相的反电动势，并记录各个霍尔扇区跳变的时间和各相反电动势过零点的时间；将其中一相的反电动势峰值点作为电角度基准值，得到各相反电动势的过零点值；根据各相相邻的两个过零点值之间的时间间隔、各个霍尔扇区跳变的时间和各反电动势中第一个过零点的时间值，得到各扇区跳变边沿与第一过零点值的电角度差值；根据反电动势中第一个过零点的时间值计算得到反电动势第一个过零点的电角度；通过反电动势第一个过零点的电角度和各扇区跳变边沿与第一个过零点的电角度差值，计算得到各扇区边沿的电角度。2.根据权利要求1所述的一种通过反电动势校准电机霍尔扇区的方法，其特征在于：向三相电机通入检测信号，获取三相电机各相的反电动势的方法包括如下步骤：将检测信号通入三相电机的其中两相，获取得到另一相的反电动势；以此方法导通其他两相，分别获取三相电机的各相反电动势。3.根据权利要求2所述的一种通过反电动势校准电机霍尔扇区的方法，其特征在于：将其中一相的反电动势峰值点作为电角度基准值，得到各相反电动势的过零点值的方法包括如下步骤：以电机A相反电动势峰值点作为电角度0度，得到A相反电动势的2个过零点分别为90度和270度，B相反电动势的2个过零点分别为30度和210度，C相反电动势的2个过零点分别为150度和330度。4.根据权利要求3所述的一种通过反电动势校准电机霍尔扇区的方法，其特征在于：记录各相霍尔扇区边沿的时间和各相反电动势过零点的时间的方法包括如下步骤：将其中一相的反电动势过零点作为时间0点，依次记录各项霍尔扇区边沿切换时间点为T1～T6，各相反电动势过零点的时间Z0～Z6，Z0为时间0点。5....

【专利技术属性】
技术研发人员：谭小骏，
申请(专利权)人：南京奥普纳信息技术有限公司，
类型：发明
国别省市：