电机应用于机械换挡开关的方法技术

本申请公开了一种电机应用于机械换挡开关的方法。所述方法的一实施方式包括：预先定义零电角度的位置为一档；控制直轴电流取值为预设电流值，交轴电流取值为零，产生电磁场，采用FOC驱动转子转动到最近的一个零电角度的位置；检测转子的当前转动角度；根据当前转动角度、每档对应的角度值，计算转子转动的档数。该实施方式因定义零电角度的位置为一档，且一直控制直轴、交轴电流的取值，采用FOC驱动转子，造成零电角度的位置为转子在不受外力作用下最稳定的位置，用户扭动转子从一档位转动至相邻一档，所需的扭动力从大变小到变零，用户可明显的感知自己转动了几档。而用户所感知的转动挡位数与计算得到的档数相同。实现了用电机完美模拟机械开关。完美模拟机械开关。完美模拟机械开关。

【技术实现步骤摘要】
电机应用于机械换挡开关的方法


[0001]本申请涉及电机领域，具体涉及电机应用于机械换挡开关的方法。

技术介绍

[0002]机械换挡开关在曾经生活中比较常见，用户在扭动或拨动开关的过程中，能明显的感觉到阻力的存在。例如，手动档汽车的换挡拨杆，用户将拨杆拨到几档，汽车以几档的速度行驶。再例如，旧式风扇圆形扭动机械换挡开关。
[0003]目前机械换挡开关越来越多的被电子换挡开关所取代。例如，选择按钮与显示屏结合的电子换挡开关。或纯触控屏式换挡开关，用户只需在触控显示屏上滑动、点击选择所要的档。
[0004]电机的主要作用是产生驱动转矩，作为电器或各种机械的动力源。现实中并未记载用电机模拟机械开关。

技术实现思路

[0005]本申请的目的在于创造性的用电机模拟机械换挡开关。
[0006]本申请公开了一种电机应用于机械换挡开关的方法，所述方法包括：预先定义零电角度的位置为一档，转子的极数为M，则每档对应的角度值为360/M，其中，所述零电角度指电角度的值等于零；控制直轴电流取值为预设电流值，交轴电流取值为零，产生电磁场，采用磁导向控制FOC驱动转子转动到最近的一个零电角度的位置；检测所述转子的当前转动角度；根据所述当前转动角度、每档对应的角度值，计算所述转子转动的档数。
[0007]在一些实施例中，所述方法还包括：通过调节所述预设电流值的大小，调节所述电磁场的强弱，进而调节扭动所述转子所需扭动力的大小。
[0008]在一些实施例中，所述根据所述当前转动角度、每档对应的角度值，计算所述转子转动的档数，包括：第m档对应的转动角度为m*360/M，M个档对应的转动角度组成一个列表[0*360/M，1*360/M，2*360/M
…
(M
‑
1)*360/M]；将所述当前转动角度依次与所述列表中的元素做比对，如果所述当前转动角度等于所述列表中的元素，则该元素对应的索引为所述转子转动的档数。
[0009]在一些实施例中，所述根据所述当前转动角度、每档对应的角度值，计算所述转子转动的档数，包括：检测预设间隔时间后所述转子的当前转动角度；如果所述预设间隔时间后的当前转动角度等于上一次检测的所述转子的当前转动角度，则用所述预设间隔时间后的当前转动角度除以所述每档对应的角度值360/M得到所述转子转动的档位。
[0010]在一些实施例中，所述控制直轴电流取值为预设电流值，交轴电流取值为零，包括：采用PID控制直轴电流取值为预设电流值；采用PID控制交轴电流取值为零。
[0011]在一些实施例中，所述方法还包括：将所述转子转动的档数通过内置于所述电机内的无线通信模块发送给其它装置。
[0012]在一些实施例中，所述方法还包括：将所述转子转动的档数通过内置于所述电机
内的蓝牙mesh模块发送给其它装置。
[0013]在一些实施例中，所述方法还包括：所述转子为外转子。
[0014]在一些实施例中，所述方法还包括：所述转子中间具有十字形孔。
[0015]在一些实施例中，所述方法还包括：所述电机用于玩具车的轮毂。
[0016]在一些实施例中，所述方法还包括：所述电机在换挡模式下，计算所述转子转动的档数，如果所述档数不等于零，则生产换挡指令；所述电机退出所述换挡模式，执行所述换挡指令。
[0017]本申请提供的电机应用于机械换挡开关的方法，因预先定义零电角度的位置为一档，且结合一直控制直轴电流取值为预设电流值，交轴电流取值为零，采用磁导向控制FOC驱动转子，造成零电角度的位置为转子在不受外力作用下最稳定的位置，也造成用户扭动转子从某一档位转动至相邻的档位，所需的扭动力从大变小到变为零，用户可明显的感知自己转动了几档。而用户所感知的转动挡位数与根据当前转动角度、每档对应的角度值，计算得到的转子转动的档数相同。实现了用电机完美模拟机械开关。
附图说明
[0018]通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
[0019]图1是本申请一实施例中磁导向控制FOC的框图；
[0020]图2是本申请一实施例中电机用于机械换挡开关的方法的流程图；
[0021]图3是本申请一实施例中零电角度的示意图；
[0022]图4是本申请一实施例中外转子的结构示意图。
具体实施方式
[0023]下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关专利技术，而非对该专利技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与有关专利技术相关的部分。
[0024]需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
[0025]本申请技术方案中的电机指三相电机，该电机包括但不限于：无刷直流电机、永磁同步电机。上述电机主要包括定子和转子。转子上具有磁铁。转子极数指转子上的磁极数。磁极分N极和S极，一般把1个N极和1个S极称为一对磁极，也就是极数为1。定子上具有3的倍数的绕组。定子通电会产生电磁铁。定子的电磁铁与转子上的磁铁都具有同性相斥，异性相吸的特性。
[0026]参考图1，该图是本申请一实施例中磁导向控制FOC的框图。图1中，I
A
、I
B
、I
C
分别表示流入电机定子中的三相绕组中A相、B相、C相的电流，电机定子中的绕组通电后，会生产电磁铁。电机转子上磁铁受上述电磁铁形成的电磁场的影响，会转动或保持不变。通常为准确控制转子转动的角度、速度、方向等，需要对I
A
、I
B
、I
C
进行调节控制。可通过采样电阻获得I
A
、I
B
、I
C
的值。先将I
A
、I
B
、I
C
进行Clark变换。其中，Clark变换为坐标系变换。即从定子的三相ABC坐标系换算成静止坐标系αβ。I
A
、I
B
、I
C
经Clark变换后，得到α轴的电流分量为i
α
，β轴
的电流分量为i
β
。
[0027]然后，对i
α
、i
β
进行Park变换。其中，Park变换也是坐标系变换，即从坐标系αβ换算成坐标系q d。其中，坐标系q d是在转子上建立的一个坐标系，此坐标系与转子同步转动，跟着转子一起旋转，取转子磁场方向为d轴，垂直于转子磁场方向为q轴。i
α
、i
β
经Park变换后得到到d轴的电流分量i
d
，q轴的电流分量i
q
。
[0028]为准确控制转子转动的速度、角度，分别对i
q
、i<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电机应用于机械换挡开关的方法，其特征在于，所述方法包括：预先定义零电角度的位置为一档，转子的极数为M，则每档对应的角度值为360/M，其中，所述零电角度指电角度的值等于零；控制直轴电流取值为预设电流值，交轴电流取值为零，产生电磁场，采用磁导向控制FOC驱动转子转动到最近的一个零电角度的位置；检测所述转子的当前转动角度；根据所述当前转动角度、每档对应的角度值，计算所述转子转动的档数。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：通过调节所述预设电流值的大小，调节所述电磁场的强弱，进而调节扭动所述转子所需扭动力的大小。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述当前转动角度、每档对应的角度值，计算所述转子转动的档数，包括：第m档对应的转动角度为m*360/M，M个档对应的转动角度组成一个列表[0*360/M，1*360/M，2*360/M
…
(M
‑
1)*360/M]；将所述当前转动角度依次与所述列表中的元素做比对，如果所述当前转动角度等于所述列表中的元素，则该元素对应的索引为所述转子转动的档数。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述当前转动角度、每档对应的角度值，计算所述转子转动的档数，包括：检测预设间隔时间后所...

【专利技术属性】
技术研发人员：张洋，张虎，
申请(专利权)人：河北爱其科技有限公司，
类型：发明
国别省市：