控制电机的方法技术

一种用于控制电机的方法，所述电机具有转子，该方法在电机的关闭已发动之后执行，该方法包括：启动电机控制器中的计时器，执行再生制动以从转子捕获动能作为电能，使用从再生制动捕获的电能以给电机控制器供电，且如果电机控制器中的计时器超过预定计时器值，则设置标识在电机控制器中的存储器中以指示电机已停止。止。止。

【技术实现步骤摘要】
控制电机的方法
[0001]本申请是中国专利技术专利申请(申请号：201710281929.X，申请日：2017年4月26日，专利技术名称：控制电机的方法)的分案申请。


[0002]本专利技术涉及一种控制电动机的方法。

技术介绍

[0003]当电机被切换到关闭时，其可能往往在转子停止旋转之前需要一些时间。在永磁无刷电动机中，当转子达到其中它变得静止的点时，转子中的磁极与定子的极的吸引/相互作用(被称为齿槽转矩)引起转子在进入完全停止之前旋转摆动。这在某些时候被称为抖动阶段。该抖动阶段将通常持续一段时间(其可能取决于一些因素，比如磁体强度和定子极到转子的接近度)。
[0004]如果企图在转子仍然在该抖动阶段中摆动时重新启动电机，则可能出现问题。例如电机可能意外地以转子沿相反方向旋转而被启动。由此期望当启动电机时在启动例程开始之前首先检测电机是否在抖动阶段中。然而，检测该抖动阶段不一定一直可以。例如,如果电机被提供具有转子位置传感器(比如霍尔传感器)，摆动的程度通常较小，以至于该转子位置传感器不会检测到该摆动。
[0005]由于不可能检测电机是否在抖动阶段中，因此当电机通电时，在启动例程被执行之前往往较小的时间延迟被内置，以便绝对确保转子在被旋转之前转子是静止的。这个时间延迟将仅仅足够长以确定任何摆动已停止。然而，不期望对于启动电机的任何延迟。

技术实现思路

[0006]本专利技术的第一方面提供一种用于控制具有转子的电机的方法，该方法在电机关闭已发动之后执行，该方法包括：启动电机控制器中的计时器，执行再生制动以从转子捕获动能作为电能，使用从再生制动捕获的电能以将电机控制器供电，且如果电机控制器中的计时器超过预定计时器值，则设置标识在电机控制器中的存储器中以指示电机已停止。
[0007]结果，当电机下一次被开启时，该标识可充当电机已完全停止的指示，且启动例程可立即开始而在电机启动之前不需要执行延迟。
[0008]该捕获的电能可被存储在电容器中。因此，捕获的能量不必须被立即使用，并且可被存储直到被需要。
[0009]该电容器是直流链电容器。结果，不需要额外的部件，并且电机的成本被缩减。
[0010]该方法可还包括比较跨电容器的电压和最大电压阈值。如果跨电容器的电压超过最大阈值，那么该方法可还包括停止再生制动，且发动续流制动。通过以该方式监控电压，且如果电压太高则停止再生制动，电机的电容器和其他电部件的任何损坏可被避免。
[0011]该预定计时器值可对应于在电机关闭已发动之后转子完全停止所需的最小时间段。预定计时器值可在0.5至5秒范围内，且可在1至2秒范围内。因此,该电机控制器仅需要
在电机已关闭之后供电可能的最小时间。这帮助最小化需要通过再生制动捕获的能量大小。
[0012]该标识可被设置在电机控制器的非易失性存储器中，且可被设置在电可擦拭可编程只读存储器(EEPROM)中。因此，该标识将在电机已经被关闭之后甚至当功率被移除时保持设置，且一旦电机再次被启动将就绪可用。
[0013]本专利技术的第二方面提供一种用于控制电机的方法，该方法在电机的启动被发动之后执行，该方法包括：检查标识是否已被设置在电机控制器的存储器中，该标识为电机已停止的指示，且如果该标识已被设置，则允许电机控制器基本上立即开始电机启动例程，或如果该标识没有被设置，则延迟电机控制器开始电机启动例程预定延迟时间段。
[0014]结果，电机启动所花的时间被最小化，因为该标识查看比需要在启动例程被执行之前在启动程序中包括延迟更快。
[0015]如果该标识已被设置，则该方法还包括清除该标识。
[0016]如果没有标识被设置，则该方法还可包括在预定延迟时间段期间启用制动例程。该制动例程可包括续流制动。这将减少延迟启动例程的开始所需的时间量。
[0017]该预定延迟周期可对应于在电机已被关闭之后转子完全停止所需的最小时间段，该时间段可在0.5至5秒范围内，或在1至2秒范围内。
[0018]该方法可被用于启动依照本专利技术的第一方面描述的方法已被关闭的电机。
[0019]本专利技术的第三方面提供了用于永磁电机的再生制动方法，该永磁电机提供了反映电机的电循环的再同步信号，该方法包括：测量再同步信号的再同步周期，在电循环的第一部分中，使用转子的旋转磁场将相电感充电，且在电机的电循环的第二部分中，使用被充电的相电感以随后将电容器充电。
[0020]结果，当转子减慢时，来自旋转转子的动能可被捕获且被转变为电能，且该被捕获的能量被存储在电容器中用于使用。
[0021]电循环的一部分可持续被测量出的再同步周期的预定部分，且该预定部分可为被测量的再同步周期的1/4。这允许优化的能量大小从转子捕获，同时仍然能够监控转子旋转的速度。
[0022]电循环的第二部分可持续设置的预定值。该设置的预定值可为用于再同步周期的最小值的至少50％至75％，当电机在它的最大速度下运转时，用于再同步周期的最小值为再同步周期的长度。因此，再生制动方法将能够在电机的全部速度范围内工作
[0023]使用转子的旋转磁场将相电感充电的步骤可包括启用电机的逆变器中的单个开关以允许电流流动通过相绕组。
[0024]使用被充电的相电感以随后将电容器充电的步骤可包括启用电机的逆变器中的所有开关，且迫使感应电流从电容器的一侧流动到另一侧。
附图说明
[0025]为了更容易地理解本专利技术,现在将要参考下列附图通过实例描述本专利技术的实施例，附图中：
[0026]图1是概括电机停机程序的步骤的流程图；
[0027]图2是概括电机启动程序的步骤的流程图；
[0028]图3示出了电机系统的示意图；
[0029]图4是示出图3的电机系统的部件的电路图；
[0030]图5显示了在再生制动期间的波形；
[0031]图6和图7示出了在图5的再生制动的不同阶段期间图4的电路图的一部分。
[0032]图8是概括再生制动模式的步骤的流程图；
[0033]图9示出了包括电机的手持式器具。
具体实施方式
[0034]由于齿槽转矩，电机刚好在停止之前进入摆动(抖动)阶段。在摆动期间没有来自转子位置传感器的信号，由此软件不能辨别电机是否在摆动或没有。然而，在转子位置传感器信号丢失之后，该抖动阶段将通常持续限定的时间段(在本文中被称为稳定时间段)。该稳定时间段对于每个电机将为不同的，且将取决于数个因素，例如转子磁体强度，空气间隙的尺寸等等。例如，电机可具有约0.6秒的稳定时间段。
[0035]为了避免启动程序上包含延迟时间段的需要，期望在电机断电时监控是否电机已经静止至少稳定时间段。然而，如果供到电机和电机控制器的功率被断掉，通常情况下这不总是可能的。因此将描述一种方法，在电机停机程序期间，其包含再生制动阶段，该再生制动阶段将电容器充电。该电容器中的功率于是可被用于提供功率到电机控制器中的计时器，该计时器运转以确保稳定时间段已经完成本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于永磁电机的再生制动方法，所述方法提供再同步信号，所述再同步信号反映电机的电循环，所述方法包括：测量再同步信号的再同步周期；在电循环的第一部分中，使用转子的旋转磁场以将相电感充电；以及在电机的电循环的第二部分中，使用已充电的相电感以随后将电容器充电。2.根据权利要求1中所述的再生制动方法，其中电循环的第一部分持续已测量的再同步周期的预定部分。3.根据权利要求2所述的再生制动方法，其中所述预定部分是已测量的再同步周期的1/4。4.根据权利要求1中所述的再生制动方法，其中电循环的第二部分持续设置的预定值。5.根据权利要求4所述的再生制动方法，其中所述设定的预定值是用于再同步周期的最小值的至少50％至75％，再同步周期的最小值为当电机在它的最大速度下运转时再同步周期的长度。6.根据权利要求1至5的任一个中所述的再生制动方法，其中使用转子的旋转磁场将相电感充电的步骤包括启用电机的逆变器中的单个开关，以允许电流流动通过相绕组。7.根据权利要求1至5中任一项所述的再生制动方法，其中使用被充电的相电感以随后将电容器充电的步骤包括启用电机的逆变器中的所有开...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑立波，张旻，
申请(专利权)人：戴森技术有限公司，
类型：发明
国别省市：