【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种单相无刷电机的精准自适应换相系统及控制方法，属于电机换相领域。
技术介绍
1、单相无刷直流电机由一个永磁体和一个转子组成，转子使用换向电气装置代替机械换向。通过使用霍尔传感器识别转子的位置信息，以便在准确的换向位置驱动绕组的正确相位。虽然单相bldc效率低，响应慢，但与三相bldc相比，它成本更低，制造更容易。此外，它比有刷直流电机具有更低的维护成本和更高的速度，并且比感应电机具有更高的效率。
2、传统的单相无刷直流电机通常有：
3、超前安装霍尔传感器位置，手动调节电机超前/滞后角度，该方法电机反向电动势相位不易测量，调节误差较大，并且由于电机在不同的速度档位工作时，电机电流与反向电动势相位关系并不相同，该方法并不能保证电机在不同速度下都在最佳的换相位置换相，且电机反向电动势相位不易测量；
4、查表控制，该方法表格数值调试复杂，且在驱动不同型号的电机时，需要重新调试。
技术实现思路
1、未解决现有技术的不足，本专利技术提供一种单相无刷电机的精准自适应换相系统及控制方法，通过利用读取霍尔传感器换相信号，电机续流信号，霍尔传感器安装位置信号，判断电机反向电动势与电流的相位关系，并通过逻辑计算动态超前/滞后调节输出的电机换相信号，使电机一直处于最佳换相状态。
2、为了实现上述目的本专利技术采用以下技术手段：
3、本专利技术提供了一种单相无刷电机的精准自适应换相系统，包括单相bldc电机、霍尔传感器、采样电阻、续
4、所述霍尔传感器输入与单相bldc电机输出相连，霍尔传感器输出分别与转速测量模块输入和自适应换相模块输入相连，所述霍尔传感器用于检测电机转子位置，并输出换相信号；
5、所述采样电阻位于驱动电路中，采样电阻的两端输出分别与续流检测电路输入相连，所述采样电阻用于采样单相bldc电机续流电流信号，将其转换为电压信号；
6、所述续流检测电路输入分别与采样电阻的两端输出相连，续流检测电路输出与自适应换相模块输入相连，所述续流检测电路通过比较采样电阻两端电压大小判断电机是否处于续流状态；
7、所述转速测量模块输入与霍尔传感器输出相连，转速测量模块输出与自适应换相模块输入相连，所述转速测量模块用于检测霍尔传感器单周期时长，输出代表电机转速信号的时长计数值；
8、所述自适应换相模块输入与续流检测模块输出、转速测量模块输出、霍尔传感器输出和霍尔传感器安装位置信号相连，自适应换相模块输出与驱动电路输入相连，所述自适应换相模块通过对输入信号进行逻辑计算，输出超前或滞后的电机输出换相信号；
9、所述驱动电路输入与自适应换相模块输出相连，驱动电路输出与单相bldc电机输入相连，所述驱动电路用于将输入的换相信号转换为电压，驱动电机工作。
10、上述技术方案中，所述续流检测电路输入为电压信号，输出为高低电平。
11、上述技术方案中，所述转速测量模块输入为高低电平，输出为二进制计数值。
12、上述技术方案中，所述自适应换相模块输入为二进制计数值和高低电平，输出为高低电平。
13、上述技术方案中，所述续流检测电路由滤波电路，两个源随器和一个比较器组成，源随器用于给滤波后的输入信号升压，比较器比较升压后电压大小判断电机是否处于续流状态。
14、本专利技术还提供了一种单相无刷电机的精准自适应换相系统的控制方法，自适应换相模块进行自适应换相进行逻辑计算采用如下步骤：
15、步骤1、按照周期时间间隔，存储电机转速测量模块输出的转速信号，计算相邻周期转速值的差值，当差值绝对值小于阈值时，判断电机转速稳定，进入步骤2，否则，重复步骤1；
16、步骤2、转速稳定后，计算当前自适应换相模块输出的换相信号与反向电动势相位差的时长t2；计算续流的时长t3；
17、步骤3、计算时长t2和时长t3的差值，判断换相时间t4的调节值t，时长t2和时长t3的差值绝对值越大，调节值t的越大，且调节值t具有最大值，计算换相时间t4，若时长t2和时长t3的差值大于0，换相时间t4增加调节值t的时长；若时长t2和时长t3的差值小于0，换相时间t4减小调节值t的时长；若若t2和t3的差值等于0，自适应换相完成；
18、步骤4、判断换相时间t4大小，若t4大于等于0，则滞后时间|t4|输出换相信号，否则超前时间|t4|输出换相信号；
19、步骤5、重复步骤1-4，直至自适应换相完成。
20、上述控制方法中，利用霍尔传感器安装角度信号、电机转速测量模块输出的转速计数值、霍尔传感器输出的换相信号计算霍尔传感器输出的换相信号与反向电动势的相位差时长t1，然后利用霍尔传感器输出的换相信号与反向电动势的相位差时长t1和换相时间t4计算自适应换相模块输出的换相信号与反向电动势相位差时长t2。
21、因为本专利技术采用上述技术手段，因此具备以下有益效果：
22、1、后期调试简单，只需要输入霍尔传感器的安装角度，即可适配驱动不同型号的单相无刷电机，使其处于最高工作效率运行，并且不会出现负转矩；
23、2、控制精度高；
24、3、驱动的电机能在所有转速工况下都保持最大效率工作；
25、4、计算逻辑实现简单，数字电路占用面积小。
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1.一种单相无刷电机的精准自适应换相系统，其特征在于：包括单相BLDC电机、霍尔传感器、采样电阻、续流检测电路、转速测量模块、自适应换相模块、驱动电路；
2.根据权利要求1所述的一种单相无刷电机的精准自适应换相系统，其特征在于：所述续流检测电路输入为电压信号，输出为高低电平。
3.根据权利要求1所述的一种单相无刷电机的精准自适应换相系统，其特征在于：所述转速测量模块输入为高低电平，输出为二进制计数值。
4.根据权利要求1所述的一种单相无刷电机的精准自适应换相系统，其特征在于：所述自适应换相模块输入为二进制计数值和高低电平，输出为高低电平。
5.根据权利要求1所述的一种单相无刷电机的精准自适应换相系统，其特征在于：所述续流检测电路由滤波电路，两个源随器和一个比较器组成，源随器用于给滤波后的输入信号升压，比较器比较升压后电压大小判断电机是否处于续流状态。
6.根据权利要求1-5任一所述的一种单相无刷电机的精准自适应换相系统的控制方法，其特征在于，自适应换相模块进行自适应换相进行逻辑计算采用如下步骤：
7.根据权利
...【技术特征摘要】
1.一种单相无刷电机的精准自适应换相系统，其特征在于：包括单相bldc电机、霍尔传感器、采样电阻、续流检测电路、转速测量模块、自适应换相模块、驱动电路；
2.根据权利要求1所述的一种单相无刷电机的精准自适应换相系统，其特征在于：所述续流检测电路输入为电压信号，输出为高低电平。
3.根据权利要求1所述的一种单相无刷电机的精准自适应换相系统，其特征在于：所述转速测量模块输入为高低电平，输出为二进制计数值。
4.根据权利要求1所述的一种单相无刷电机的精准自适应换相系统，其特征在于：所述自适应换相模块输入为二进制计数值和高低电平，输出为高低电平。
5.根据权利要求1所述的一种单相无刷电机的精准自适应换相系统...
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