电机转子位置检测方法、装置、电机设备及存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种电机转子位置检测方法、装置、电机设备及存储介质，该方法包括获取直流无刷电机中各线性霍尔传感器在预定时刻内所输出的各相霍尔电压信号；对各相霍尔电压信号进行坐标系转换，得到两相垂直信号；根据两相垂直信号计算转子的位置信息。本发明专利技术对线性霍尔传感器所感应到的霍尔电压信号进行坐标系转换及解码计算，得到高精度的电机转子的位置信息，提高了转子位置检测效率，且在计算过程中，对所感应到的三相霍尔电压信号经坐标系变换得到正交坐标系下的两相垂直信号，从而方便进行角度解码；另外，为了减少逻辑判断的混乱，采用万能的三角函数转换公式进行运算，不易出错，提高了电机转子位置检测的准确度。提高了电机转子位置检测的准确度。提高了电机转子位置检测的准确度。

【技术实现步骤摘要】
电机转子位置检测方法、装置、电机设备及存储介质


[0001]本专利技术涉及电机位置检测领域，尤其涉及一种电机转子位置检测方法、装置、电机设备及存储介质。

技术介绍

[0002]直流无刷(BLDC)电机采用三个开关霍尔来检测电机转子的位置，一般霍尔位置间隔120
°
或者60
°
的电角度，霍尔元件检测到不同的电平编码，就开通电机不同的相电流，采用梯形控制，从而产生旋转磁场。
[0003]这种电机由于角度分辨率只有60
°
，其很难控制到某个精确的位置，要解决这个问题需要提升角度检测精度，并采用正弦控制方法。为了降低更改成本，一种比较简便的方法就是把检测位置的开关霍尔元件改为线性霍尔元件，解码线性霍尔元件的感应位置，将其作为电机正弦控制的角度依据，但由于采用线性霍尔进行角度解码获取电机转子位置信息时，其采用锁相环原理进行位置解码的数据运算量大、位置信息波动剧烈，导致电机转子位置检测准确度低。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术的目的是为了克服现有技术中的不足，提供一种电机转子位置检测方法、装置、电机设备及存储介质。
[0005]第一方面，本专利技术提供一种电机转子位置检测方法，应用于直流无刷电机，包括：
[0006]获取所述直流无刷电机中各线性霍尔传感器在预定时刻内所输出的表示所述直流无刷电机的转子相位角的霍尔电压信号，其中，所述霍尔电压信号包括第一相、第二相和第三相的霍尔电压信号；
[0007]对各相所述霍尔电压信号进行坐标系转换，得到两相垂直信号；
[0008]根据所述两相垂直信号计算转子的位置信息。
[0009]在一种实施方式中，所述对各相所述霍尔电压信号进行坐标系转换，得到两相垂直信号包括：
[0010]对各相所述霍尔电压信号进行矢量合成，得到信号矢量；
[0011]根据预定的转换关系表达式，将所述信号矢量转换为预定正交坐标系下的两相垂直信号。
[0012]在一种实施方式中，所述根据所述两相垂直信号计算转子的位置信息包括：
[0013]基于三角函数的转换公式以及所述两相垂直信号，计算所述信号矢量与所述正交坐标系的坐标轴之间的矢量角；
[0014]对所述矢量角进行角度解码，得到直流无刷电机转子的位置信息。
[0015]在一种实施方式中，所述对所述矢量角进行角度解码，得到直流无刷电机转子的位置信息包括：
[0016]根据预定的所述直流无刷电机转子与所述线性霍尔传感器之间的位置关系，确定
所述线性霍尔传感器检测到的磁极角度与所述矢量角之间的角度差值；
[0017]将所述角度差值与所述矢量角之间的和值作为所述直流无刷电机转子的位置角度。
[0018]在一种实施方式中，所述预定的转换关系表达式为：
[0019][0020]其中，HA、HB和HC分别对应为第一相、第二相和第三相的霍尔电压信号，H
α
为所述正交坐标系上的一个分量，H
β
为所述正交坐标系上的另一个分量。
[0021]在一种实施方式中，在所述对各相所述霍尔电压信号进行解码计算，得到转子的位置信息之前，还包括：
[0022]对各相所述霍尔电压信号进行归一化处理。
[0023]第二方面，本专利技术提供一种电机转子位置检测装置，应用于直流无刷电机，包括：
[0024]获取模块，用于获取所述直流无刷电机中各线性霍尔传感器在预定时刻内所输出的表示所述直流无刷电机的转子相位角的霍尔电压信号；
[0025]转换模块，用于对各相所述霍尔电压信号进行坐标系转换，得到两相垂直信号；
[0026]计算模块，用于根据所述两相垂直信号计算转子的位置信息。
[0027]在一种实施方式中，所述转换模块用于：
[0028]对各相所述霍尔电压信号进行矢量合成，得到信号矢量；
[0029]根据预定的转换关系表达式，将所述信号矢量转换为预定正交坐标系下的两相垂直信号。
[0030]第三方面，本专利技术提供一种电机设备，所述电机设备包括存储器和至少一个处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器用于执行所述计算机程序以实施上述的电机转子位置检测方法。
[0031]第四方面，本专利技术提供一种计算机可读存储介质，其存储有计算机程序，所述计算机程序被执行时，实施上述的电机转子位置检测方法。
[0032]本专利技术的实施例具有如下优点：
[0033]本专利技术提供了一种电机转子位置检测方法、装置、电机设备及存储介质，通过获取直流无刷电机中各线性霍尔传感器在预定时刻内所输出的表示直流无刷电机的转子相位角的各相霍尔电压信号；对各相霍尔电压信号进行坐标系转换，得到两相垂直信号；根据两相垂直信号计算转子的位置信息。本专利技术的技术方案对线性霍尔传感器所感应到的霍尔电压信号进行坐标系转换以及解码计算，得到高精度的电机转子的位置信息，提高了电机转子位置检测的效率，且在其计算过程中，对所感应到的三相霍尔电压信号经坐标系变换得到正交坐标系下的两相垂直信号，从而方便进行角度解码；另外，为了减少逻辑判断的混乱，采用万能的三角函数转换公式进行运算，不易出错，从而提高了电机转子位置检测的准确度和可靠性。
附图说明
[0034]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0035]图1为本专利技术实施例中电机转子位置检测方法的第一个实施方式示意图；
[0036]图2为本专利技术实施例中线性霍尔传感器安装结构示意图；
[0037]图3为本专利技术实施例中直流无刷电机的线性霍尔元件(线性霍尔传感器)与电机相电流的关系示意图；
[0038]图4为本专利技术实施例中电机转子位置检测方法的第二个实施方式示意图；
[0039]图5为本专利技术实施例中电机转子位置检测方法的第三个实施方式示意图；
[0040]图6为本专利技术实施例中电机转子位置检测方法的第四个实施方式示意图；
[0041]图7为本专利技术实施例中坐标系转换示意图；
[0042]图8为本专利技术实施例中线性霍尔传感器的检测磁极角度示意图；
[0043]图9为本专利技术实施例中电机转子位置检测装置的实施方式示意图。
具体实施方式
[0044]下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。
[0045]需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电机转子位置检测方法，其特征在于，应用于直流无刷电机，包括：获取所述直流无刷电机中各线性霍尔传感器在预定时刻内所输出的表示所述直流无刷电机的转子相位角的霍尔电压信号，其中，所述霍尔电压信号包括第一相、第二相和第三相的霍尔电压信号；对各相所述霍尔电压信号进行坐标系转换，得到两相垂直信号；根据所述两相垂直信号计算转子的位置信息。2.根据权利要求1所述的电机转子位置检测方法，其特征在于，所述对各相所述霍尔电压信号进行坐标系转换，得到两相垂直信号包括：对各相所述霍尔电压信号进行矢量合成，得到信号矢量；根据预定的转换关系表达式，将所述信号矢量转换为预定正交坐标系下的两相垂直信号。3.根据权利要求2所述的电机转子位置检测方法，其特征在于，所述根据所述两相垂直信号计算转子的位置信息包括：基于三角函数的转换公式以及所述两相垂直信号，计算所述信号矢量与所述正交坐标系的坐标轴之间的矢量角；对所述矢量角进行角度解码，得到直流无刷电机转子的位置信息。4.根据权利要求3所述的电机转子位置检测方法，其特征在于，所述对所述矢量角进行角度解码，得到直流无刷电机转子的位置信息包括：根据预定的所述直流无刷电机转子与所述线性霍尔传感器之间的位置关系，确定所述线性霍尔传感器检测到的磁极角度与所述矢量角之间的角度差值；将所述角度差值与所述矢量角之间的和值作为所述直流无刷电机转子的位置角度。5.根据权利要求2所述的电机转子位置检测方法，其特征在于，所述预定的转换关系表达式为：其中，HA、HB...

【专利技术属性】
技术研发人员：范文华，周博，李典海，
申请(专利权)人：深圳市优必选科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：