一种无刷直流电机无感控制方法技术

本发明专利技术提供了一种无刷直流电机无感控制方法，其包括如下步骤：S1，开启间歇式脉冲驱动；S2，读取无刷直流电机的反电动势；S3，利用反电动势计算无刷直流电机转子旋转角度和旋转速度；S4，进行PI调节；S5，计算电机换相角度并执行换相，将PI调节后的PWM注入无刷直流电机。本发明专利技术无需使用赫尔传感器，可以实现无刷直流电机的低速启动，并保证转动力矩以及转动平稳性。平稳性。平稳性。

【技术实现步骤摘要】
一种无刷直流电机无感控制方法


[0001]本专利技术涉及牙科医疗器械
，具体而言，涉及一种无刷直流电机无感控制方法。

技术介绍

[0002]现有牙科医疗器械用无刷电动马达所用的控制方法基本有两种。一种是无赫尔传感器控制方法，此方法控制下的无刷电动马达一般最低转动速度在2000rpm，存在转动力矩不足，转动速度不平稳的缺点；另一种是有赫尔传感器控制方法，此方法控制下的无刷电动马达最低转数可以低于2000rpm，其转动速度平稳，转动力矩有力，缺点是要增加赫尔传感器，增加了成本以及电机的重量，不利于使用者长时间握持使用。
[0003]为此，有必要研发一种无刷直流电机无感控制方法，使得无刷直流电机能够在低速启动的同时，保证转动力矩以及转动平稳性。

技术实现思路

[0004]基于此，为了解决
技术介绍
所存在的问题，本专利技术提供了一种无刷直流电机无感控制方法，其具体技术方案如下：
[0005]一种无刷直流电机无感控制方法，其包括如下步骤：
[0006]S1，开启间歇式脉冲驱动。
[0007]S2，读取无刷直流电机的反电动势。
[0008]S3，利用反电动势计算无刷直流电机转子旋转角度和旋转速度。
[0009]S4，进行PI调节。
[0010]S5，计算电机换相角度并执行换相，将PI调节后的PWM注入无刷直流电机。
[0011]区别于现有技术的情况，本专利技术所述无刷直流电机无感控制方法在无刷直流电机启动后，开启间歇式脉冲驱动，利用间歇式脉冲驱动读取无刷直流电机的反电动势，再利用反电动势计算无刷直流电机转子旋转角度和旋转速度，接着进行PI调节，最后计算电机换相角度并执行换相，将PI调节后的PWM注入无刷直流电机，无需使用赫尔传感器，可以实现无刷直流电机的低速启动，并保证转动力矩以及转动平稳性。
[0012]由于不需要使用赫尔传感器，通过所述无刷直流电机无感控制方法，也可以减少成本以及电机的重量，方便使用者长时间握持使用牙科医疗器械。
[0013]进一步地，通过公式u
a
＝U
m sinωt、u
b
＝U
m sin(ωt
‑
120
°
)以及u
c
＝U
m sin(ωt+120
°
)读取无刷直流电机的反电动势；
[0014]其中，u
a
、u
b
以及u
c
分别表示三相电压瞬时值，U
m
表示电压最大值，ωt表示相位。
[0015]进一步地，所述无刷直流电机无感控制方法还包括如下步骤：通过公式对所述无刷直流电机的反电动势进行Clark变换，以将三相
电压瞬时值由abc三相静止坐标系变换到静止的αβ坐标系；其中，表示静止的αβ坐标系下的无刷直流电机的反电动势，m表示转换系数。
[0016]进一步地，通过公式θ＝arctan(e
α
,e
β
)计算无刷直流电机转子旋转角度。
[0017]进一步地，通过公式计算无刷直流电机转子旋转速度；其中，ω表示无刷直流电机转子旋转速度，θ
n
表示无刷直流电机当前角度值，θ
n
‑1表示无刷直流电机上一个角度值，K
speed
表示期望的速度范围的放大因子，m表示累加的角度增量数。
[0018]进一步地，所述无刷直流电机转子旋转速度ω为100rpm启动时的转速。
[0019]一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，当所述计算机程序被处理器执行时实现所述的无刷直流电机无感控制方法。
附图说明
[0020]从以下结合附图的描述可以进一步理解本专利技术。图中的部件不一定按比例绘制，而是将重点放在示出实施例的原理上。在不同的视图中，相同的附图标记指定对应的部分。
[0021]图1是本专利技术一实施例中一种无刷直流电机无感控制方法的整体流程示意图；
[0022]图2是本专利技术一实施例中一种无刷直流电机无感控制方法的读取无刷直流电机的反电动势波形示意图一；
[0023]图3是本专利技术一实施例中一种无刷直流电机无感控制方法的读取无刷直流电机的反电动势波形示意图二；
[0024]图4是本专利技术一实施例中一种无刷直流电机无感控制方法的静止的αβ坐标系的示意图；
[0025]图5是本专利技术一实施例中一种无刷直流电机无感控制方法的转子旋转角度示意图；
[0026]图6是本专利技术一实施例中一种无刷直流电机无感控制方法的电路结构示意图。
[0027]附图标记说明：
[0028]201、单片机；202、PWM输出信号；203、栅极驱动芯片；204、电流采集单元；205、反电动势采集单元；206、三相驱动MOSFET单元；207、电机。
具体实施方式
[0029]为了使得本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合其实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用以解释本专利技术，并不限定本专利技术的保护范围。
[0030]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，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
[0031]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本专利技术。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
[0032]本专利技术中所述“第一”、“第二”不代表具体的数量及顺序，仅仅是用于名称的区分。
[0033]如图1所示，本专利技术一实施例中的一种无刷直流电机无感控制方法，其包括如下步骤：
[0034]S1，开启间歇式脉冲驱动。
[0035]S2，读取无刷直流电机的反电动势。
[0036]S3，利用反电动势计算无刷直流电机转子旋转角度和旋转速度。
[0037]S4，进行PI调节。
[0038]S5，计算电机换相角度并执行换相，将PI调节后的PWM注入无刷直流电机。
[0039]区别于现有技术的情况，本专利技术所述无刷直流电机无感控制方法在无刷直流电机启动后，开启间歇式脉冲驱动，利用间歇式脉冲驱动读取无刷直流电机的反电动势，再利用反电动势计算无刷直流电机转子旋转角度和旋转速度，接着进行PI调节，最后计算电机换相角度并执行换相，将PI调节后的PWM注入无刷直流电机，无需使用赫尔传感器，可以实现无刷直流电机的低速启动，并保证转动力矩以及转动平稳性。
[004本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种无刷直流电机无感控制方法，其特征在于，所述无刷直流电机无感控制方法包括如下步骤：S1，开启间歇式脉冲驱动；S2，读取无刷直流电机的反电动势；S3，利用反电动势计算无刷直流电机转子旋转角度和旋转速度；S4，进行PI调节；S5，计算电机换相角度并执行换相，将PI调节后的PWM注入无刷直流电机。2.如权利要求1所述的无刷直流电机无感控制方法，其特征在于，通过公式u
a
＝U
m
sinωt、u
b
＝U
m
sin(ωt
‑
120
°
)以及u
c
＝U
m
sin(ωt+120
°
)读取无刷直流电机的反电动势；其中，u
a
、u
b
以及u
c
分别表示三相电压瞬时值，U
m
表示电压最大值，ωt表示相位。3.如权利要求2所述无刷直流电机无感控制方法，其特征在于，所述无刷直流电机无感控制方法还包括如下步骤：通过公式...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈跃勇，赵伟，
申请(专利权)人：福迈医疗科技佛山有限公司，
类型：发明
国别省市：