用于调节无刷直流电机的超前角的方法技术

本公开涉及一种用于调节无刷直流电机的超前角的方法，其中所述方法包括如下步骤：

【技术实现步骤摘要】
用于调节无刷直流电机的超前角的方法


[0001]本公开涉及一种用于调节无刷直流电机的超前角的方法。

技术介绍

[0002]无刷直流电机的构造与同步电机类似，其转子的转速受到其定子旋转磁场的速度及转子极数的影响。直流无刷电机既具有交流电动机结构简单、运行可靠、维护方便等一系列的优点，又具有直流电动机运行效率高、调速性能好等诸多的优点。如今，直流无刷电机已经广泛应用于现代生产设备、仪器仪表、以及家用电器。
[0003]无刷直流电机的转动通过相应的控制装置来实现。该控制装置首先将交流电整流为直流电，然后基于该直流电，通过以特定的顺序控制多个电子器件的通断来为无刷直流电机的定子绕组供电以建立旋转的磁场，从而带动由磁极构成的转子旋转。
[0004]由于无刷直流电机的定子绕组是感性负载，所以相对于在定子绕组上施加的指令，绕组中的电流会有一定的延时，这会影响无刷直流电机的效率并且会产生噪声。在不改变控制装置的控制逻辑，即多个电子器件的通断顺序的情况下，通过选取合适的超前角可以明显提升无刷直流电机的运行效率。

技术实现思路

[0005]本公开提供了一种用于调节无刷直流电机的超前角的方法，其能够在无刷直流电机的正常转速范围内依据无刷直流电机的转速设置合适的超前角，使无刷直流电机高效地运行。并且能够在超过正常转速范围的情况下，降低超前角使转速趋于稳定。此外，根据本公开的方法能够在低负载、尤其是空载情况下防止出现过大的超前角。
[0006]本公开的实施例提供了一种用于调节无刷直流电机的超前角的方法，其中所述方法包括如下步骤：检测所述无刷直流电机的转速或所述无刷直流电机的控制指令；依据所述转速或所述控制指令产生所述无刷直流电机的超前角调节值，其中，在所述转速低于第一转速阈值的情况下，所述超前角调节值随着所述转速的增加以第一超前角调节值函数增加，在所述转速高于第一转速阈值的情况下，所述超前角调节值随着所述转速的增加以第二超前角调节值函数减小；依据所述超前角调节值来调节所述无刷直流电机的超前角。
[0007]根据本公开的实施例，所述方法还包括以下步骤：依据所述控制指令产生所述无刷直流电机的超前角限制值，其中，在所述控制指令低于第一控制指令阈值的情况下，所述超前角限制值随着控制指令的增加保持恒定，在所述控制指令高于第一控制指令阈值的情况下，所述超前角限制值随着控制指令的增加以第一超前角限制值函数增加；将所述超前角调节值与所述超前角限制值进行比较；依据所述超前角调节值与所述超前角限制值中的最小值来调节所述无刷直流电机的超前角。
[0008]控制指令包括不限于：电压信号、电流信号、频率信号、占空比信号、通讯数据、无线信号(包括在现有技术中已知的所有无线传输方式)、程序指令。
[0009]根据本公开的实施例，无刷直流电机的电机绕组产生电流，所述电流的电流波形
可以是方波，也可以是正弦波。
[0010]通过根据本公开的用于调节无刷直流电机的超前角的方法可以实现在无刷直流电机的正常转速范围内，超前角随着转速或电机控制命令的增加依据既定函数增加，从而无刷直流电机能够以较高的效率运行，此外在无刷直流电机的转速过高时，随着转速的增加逐渐减小超前角，从而降低转速的增长率，最终使转速趋于稳定。由此可以防止转速过快对电机轴承造成的伤害，并且还可以防止由过大的超前角造成的弱磁分量，从而避免在过长的运行时间中，弱磁分量导致转子磁极出现退磁现象。此外，在根据本公开的实施方式中，通过增加超前角限制值函数，可以在较低负载或空载的情况下防止出现过大的超前角，从而导致转速变化过快、不连续或者跳变。
附图说明
[0011]为了更清楚地说明本公开实施例的技术方案，下面将对实施例的描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些示例性实施例，对于本领域普通技术人员来说，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它的附图。
[0012]图1示出了根据现有技术的无刷直流电机的控制装置，
[0013]图2示出了根据本公开的用于调节无刷直流电机的超前角的方法的流程图，
[0014]图3示出了根据本公开的超前角调节值的曲线图，
[0015]图4示出了根据本公开的另一种用于调节无刷直流电机的超前角的方法的流程图，
[0016]图5示出了根据本公开的超前角限制值的曲线图，
[0017]图6示出了根据本公开的超前角调节值的曲线与超前角限制值的曲线之间关系的示意图。
具体实施方式
[0018]为了使得本公开的目的、技术方案和优点更为明显，下面将参考附图详细描述根据本公开的示例实施例。显然，所描述的实施例仅仅是本公开的一部分实施例，而不是本公开的全部实施例，应理解，本公开不受这里描述的示例实施例的限制。
[0019]在本说明书和附图中，基本上相同或相似的步骤和元素用相同或相似的附图标记来表示，并且对这些步骤和元素的重复描述将被省略。同时，在本公开的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性或排序。
[0020]在本说明书和附图中，根据实施例，元素以单数或复数的形式来描述。然而，单数和复数形式被适当地选择用于所提出的情况仅仅是为了方便解释而无意将本公开限制于此。因此，单数形式可以包括复数形式，并且复数形式也可以包括单数形式，除非上下文另有明确说明。在本公开的实施例中，除非另有明确说明，“连接”并不意味着必须“直接连接”或“直接接触”，而仅需要电学上连通即可。
[0021]图1示出了根据现有技术的无刷直流电机的控制装置100。这种无刷直流电机的控制装置100由直流电进行供电并且具有驱动单元110和控制单元120。所述驱动单元110用于将所述直流电转换为交流电以便驱动无刷直流电机。所述驱动单元110例如由多个电子开
关组成。这些电子开关例如可以是开关特性的晶体管。通过以一定的开关顺序控制这些电子开关的通断可以实现无刷直流电机的转子转动。所述控制单元120一方面用于控制所述驱动单元，例如其中的电子开关的通断使无刷直流电机转动，另一方面还可以调节无刷直流电机的控制指令和超前角，从而调节无刷直流电机的转速和效率。
[0022]图2示出了根据本公开的用于调节无刷直流电机的超前角的方法的流程图。在该方法流程中首先检测无刷直流电机的转速和控制指令(步骤S201)。随后，依据所述转速或所述控制指令产生所述无刷直流电机的超前角调节值，其中，在步骤S202中判断无刷直流电机的转速是否超过第一阈值。在无刷直流电机的转速低于第一转速阈值的情况下，基于所述转速或所述控制指令根据第一超前角调节值函数产生超前角调节值(S203)，在无刷直流电机的转速高于第一转速阈值的情况下，基于所述转速和所述控制指令根据第二超前角调节值函数产生超前角调节值(S204)。最终，在步骤S205中，依据所述超前角调节值来调节无刷直流电机的超前角。
[0023]无刷直流电机的超前角随着转速的增加以第一超前角调节本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于调节无刷直流电机的超前角的方法，其中所述方法包括如下步骤：
‑
检测所述无刷直流电机的转速或所述无刷直流电机的控制指令，
‑
依据所述转速或所述控制指令产生所述无刷直流电机的超前角调节值，其中，在所述转速低于第一转速阈值的情况下，所述超前角调节值随着所述转速的增加以第一超前角调节值函数增加，在所述转速高于第一转速阈值的情况下，所述超前角调节值随着所述转速的增加以第二超前角调节值函数减小，
‑
依据所述超前角调节值来调节所述无刷直流电机的超前角。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述方法还包括以下步骤：
‑
依据所述转速或所述控制指令产生所述无刷直流电机的超前角限制值，其中，在所述控制指令低于第一控制指令阈值的情况下，所述超前角限制值随着控制指令的增加保持恒定，在所述控制指令高于第一控制指令阈值的情况下，所述超前角限制值随着控制指令的增加以第一超前角限制值函数增加，
‑
将所述超前角调节值与所述超前角限制值进行比较，
‑
依据所述超前角调节值与所述超前角限制值中的最小值来调节所述无刷直流电机的超前角。3.根据权利要求1所述的方法，其中所述方法还包括以下步骤：所述控制指令是指电压信号，
‑
依据所述转速或所述电压信号产生所述无刷直流电机的超前角限制值，其中，在所述电压低于第一电压阈值的情况下，所述超前角限制值随着电压的增加保持恒定，在所述电压高于第一电压阈值的情况下，所述超前角限制值随着电压的增加以第一超前角限制值函数增加，
‑
将所述超前角调节值与所述超前角限制值进行比较，
‑
依据所述超前角调节值与所述超前角限制值中的最小值来调节所述无刷直流电机的超前角。4.根据权利要求1所述的方法，其中所述方法还包括以下步骤：所述控制命令是指电流信号，
‑
依据所述转速或所述电流信号产生所述无刷直流电机的超前角限制值，其中，在所述电流低于第一电流阈值的情况下，所述超前角限制值随着电流的增加保持恒定，在所述电流高于第一电流信号阈值的情况下，所述超前角限制值随着电流的增加以第一超前角限制值函数增加，
‑
将所述超前角调节值与所述超前角限制值进行比较，
‑
依据所述超前角调节值与所述超前角限制值中的最小值来调节所述无刷直流电机的超前角。5.根据权利要求1所述的方法，其中所述方法还包括以下步骤：所述控制命令是指无线信号，
‑
依据所述转速或所述无线信号产生所述无刷直流电机的超前角限制值，其中，在所述无线信号值低于第一无线信号阈值的情况下，所述超前角限制值随着无线信号值的增加保持恒定，在所述无线信号高于第一无线信号阈值的情况下，所述超前角限制值随着无线信号值的增加以第一超前角限制值函数增加，
‑

【专利技术属性】
技术研发人员：刘超，王世帅，
申请(专利权)人：江苏雷利电机股份有限公司，
类型：发明
国别省市：