开关磁阻电机的校准脉宽调制信号的补偿方法技术

本发明专利技术公开了一种开关磁阻电机的校准脉宽调制信号的补偿方法。其技术方案要点是：先检测出直流连接端电压，再根据上述电压值可以改变施加在驱动各相开关器件上的脉冲信号功率。为此，本发明专利技术分为如下两个步骤执行：第一步，将检测出的直流连接端电压转换成数字信号；第二步，按照指定转数反复执行第一步，检测出这些数字信号的平均值，为了相的一致，改变校准用脉宽调制信号的功率比并将其施加在特定相上。本发明专利技术具有在电机初期启动时能够将转子准确校准到特定的相位上的特点，同时可以减少校准时发生的噪音。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
开关磁阻电机的校准用脉宽调制信号的补偿方法
本专利技术涉及一种开关磁阻电机的校准脉宽调制信号的补偿方法，尤其是涉及一种先检测出连接端的电压，再根据电压值以改变施加在驱动各相的开关器件上的脉冲信号功率的方法。
技术介绍
一般情况下，开关磁阻电机驱动时要有位置信号，即使只采用一个位置传感器也能够准确地得到电机的正/反旋转的变更时间，用此来控制该开关磁阻电机正/反向旋转。下面，结合图1说明已有技术中具有3个位置传感器的开关磁阻电机的电路结构和该电机的工作原理。如图1所示，是一般6/4结构开关磁阻电机的电源电路以及驱动电路的电路结构。所述的电源电路以及驱动电路包括：依次向开关磁阻电机线圈施加电压的控制用电源装置(11)；向上述控制用电源装置(SMPS)施加信号使电压控制在15伏-40伏之间变化的微型计算机(12)；用来检测出电机内转子的位置，并输出转子的位置信号的三个位置传感器(Sa、Sb、Sc)和根据上述转子位置信号对开关器件进行开/关切换的，由PNP开关器件构成的基础驱动电路(13)；N相并联的三个电机线圈(La、Lb、Lc)；与上述电机线圈(La、Lb、Lc)分别上下串连的三个上部开关器件(Q1a、Q1b、Q1c)和三个对应的下部开关器件(Q2a、Q2b、Q2c)；所述的上部三个开关器件(Q1a、Q1b、Q1c)的集电极和分别对应的与下部三个开关器件(Q2a、Q2b、Q2c)的发射极之间对应地连接的三个单向二极管(FRD2、FRD4、FRD6)；所述上部三个开关器件(Q1a、Q1b、Q1c)的发射极和下部三个开关器件(Q2a、Q2b、Q2c)的集电极之间分别对应连接三个单向二极管(FRD3、FRD5、FRD7)；分别连接在上述上部三个开关器件(Q1a、Q1b、Q1c)的基极和下部三个开关器件(Q2a、Q2b、Q2c)的集电极之间的能使上述上部三个开关器件(Q1a、Q1b、Q1c)和下部三个开关器件(Q2a、Q2b、Q2c)同时导通的三个电阻(R21、R22、R23)；用来检测出-->上述下部三个开关器件(Q2a、Q2b、Q2c)各相上电流的三个电阻(Rd1、Rd2、Rd3)。下面对具有上述结构的开关磁阻电机的工作原理进行说明。首先，微型计算机(12)通过其输出端口(PORT1)向电源装置施加可以改变电机速度的电压信号。上述控制用电源装置(11)是开关式电源(SMPS)。该控制用电源装置(11)的电压可以在15伏-40伏之间变化，将变化的电压供给开关磁阻电机(SRM)，随之开关磁阻电机(SRM)的转子便可以旋转，并且其旋转速度是可以变化的。这时通过三个位置传感器(Sa、Sb、Sc)检测出电机转子的位置，即，检测出转子的位置信号输出在基础驱动电路(13)的A相上的位置传感器(PHOTO Sa)上，则PNP开关器件(PNP1)被导通，便能使定子线圈A相上产生电流。随着上述PNP开关器件(PNP1)被导通，有一个高电位的信号(Sa)供给A相的下部开关器件(Q2a)的基极，则A相的下部开关器件(Q2a)被导通，A相的下部开关器件(Q2a)被导通后，电流往地线分流，通过电阻(R21)向A相的上部开关器件(Q1a)的基极施加一个低电位信号，A相的上部开关器件(Q1a)也被导通，于是在A相电机线圈(La)上可以产生电流。A相的电机线圈(La)上被产生电流后的瞬间，基础驱动电路(13)的B相位置传感器(PHOTO Sb)上也有信号产生，这时A相的位置传感器(PHOTO Sa)被关闭，随之PNP开关器件(PNP1)也被关闭，于是A相的下部开关器件(Q2a)被关闭的同时上部的开关器件(Q1a)也同时被关闭，进而电机线圈(La)上产生的磁通被单向二极管(FRD3、FRD2)释放，电机便平滑地开始旋转。B相位置传感器(PHOTO Sb)上产生的转子位置信号使PNP开关器件(PNP2)导通，随着PNP开关器件(PNP2)的导通，一个高电位的信号(Sb)提供给B相下部开关器件(Q2b)的基极，则B相下部开关器件(Q2b)被导通。随着B相的下部开关器件(Q2b)被导通，电流向地线分流，通过电阻(R22)向B相的上部开关器件(Q1b)的基极施加一个低电位信号，这样一来，B相的上部开关器件(Q1b)也被导通，于是便在B相电机线圈(Lb)上产生电流。上述B相的电机线圈(Lb)上被产生电流后的瞬间基础驱动电路(13)的C-->准到特定的相上，即向驱动特定相的开关器件的门施加带有指定宽度的脉宽调制信号，经过一定转速后逐渐缩小脉宽，直到缩小到预期达到的宽度，将转子校准到特定相上。但是，上述已有技术，将转子校准到特定相上时，如果外部电源发生变化不能发生均一的脉宽调制信号，导致不能准确地校准转子，同时由于电流校准转子错误，则会产生很强的噪音。
技术实现思路
本专利技术为克服现有技术的不足，提供了一种开关磁阻电机校准脉宽调制信号的补偿方法，即，将开关磁阻电机校准到特定的相位时，先检测出外部电源直流连接端的电压，再根据该电压值改变向驱动各相的开关器件施加的脉宽调制信号的功率比。为了解决上述技术问题，本专利技术包括以下二个步骤：第一步，将检测出的直流连接端电压转换成数字信号；第二步，按照指定转数反复执行第一步，然后检测出平均值，为了相的一致，改变校准用脉宽调制信号的功率比并将其施加在特定相上。所述第二步包括以下三种情形之一：(1)当所述数字信号平均值大于或等于第1基准值时，则利用第1设定功率比输出脉宽调制信号；或(2)当所述数字信号平均值小于第1基准值而又大于或等于第2基准值时，则利用第2设定功率比输出脉宽调制信号；或(3)当所述数字信号平均值大于第2基准值时，则利用第3设定功率比输出脉宽调制信号。所述第1基准值为187，第2基准值为156。所述第1设定功率比为34.8％，第2设定功率比为36.8％，第3设定功率比为38.8％。与现有技术相比，本专利技术的有意效果是：将开关磁阻电机校准到特定的相位时，检测出直流连接端的电压，根据电压值改变施加在驱动各相开关器-->件上的脉冲信号的功率。于是在电机初期启动时能够将转子准确校准到特定的相位，同时可以减少校准时发生的噪音。附图说明图1是具有一般6/4结构的开关磁阻电机的电源电路以及驱动电路图；图2是本专利技术开关磁阻电机的校准脉宽调制信号的补偿方法的工作流程图。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本专利技术开关磁阻电机的校准脉宽调制信号的补偿方法作进一步详细描述：首先明确本专利技术开关磁阻电机的校准脉宽调制信号的补偿方法适用的装置的电路与图1所示的电路相同，在此省略。图2是本专利技术开关磁阻电机的校准脉宽调制信号的补偿方法的工作流程图。如图所示，第一步，将检测出的直流连接端电压转换成数字信号；第二步，按照指定转数反复执行10次第一步，然后检测出这10次数字信号的平均值，为了相的一致，改变校准用脉宽调制信号的功率比并将其施加在特定相上。其中，所述第二步包括以下三种情形之一：(1)当所述数字信号平均值大于或等于第1基准值时，则利用第1设定功率比输出脉宽调制信号；或(2)当所述数字信号平均值小于第1基准值而又大于或等于第2基准值时，则利用第2设定功率比输出脉宽调制信号；或(3)当所述数字信号平均值大于第2基准值时，则利用第3本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种开关磁阻电机的校准脉宽调制信号的补偿方法，其特征在于：它包括以下二个步骤：第一步，将检测出的直流连接端电压转换成数字信号；第二步，按照指定转数反复执行第一步，然后检测出平均值，为了相的一致，改变校准用脉宽调制信号的功率比并将其施加在特定相上。

【技术特征摘要】
1.一种开关磁阻电机的校准脉宽调制信号的补偿方法，其特征在于：它包括以下二个步骤：第一步，将检测出的直流连接端电压转换成数字信号；第二步，按照指定转数反复执行第一步，然后检测出平均值，为了相的一致，改变校准用脉宽调制信号的功率比并将其施加在特定相上。2.根据权利要求1所述的开关磁阻电机的校准脉宽调制信号的补偿方法，其特征在于：所述第二步包括以下三种情形之一：(1)当所述数字信号平均值大于或等于第1基准值时，则利用第1设定功率比输出脉宽调制信号；或(2)当所述数...

【专利技术属性】
技术研发人员：金相永，
申请(专利权)人：乐金电子天津电器有限公司，
类型：发明
国别省市：12[中国|天津]