一种电机控制方法、电路及其系统技术方案

本发明专利技术公开一种电机控制方法、电路及其系统，属于永磁同步电机技术领域；一种电机控制方法，所述电机包括，定子，包括定子主体，所述定子主体为半球形，定子主体内表面均匀布置多个绕组线圈，绕组线圈沿X轴、Y轴、Z轴分别布置三组绕组，每组绕组通过全桥逆变电路驱动；转子，为球形结构，活动安装在定子空腔内，转子表面均匀分布着多对磁极；以对极永磁转子的中心O点的空间固定直角坐标系XOY；通过霍尔传感器检测转子的磁场变化并输出相应的电平信号；根据两个霍尔传感器的输出信号，判断转子的位置和旋转角度；通过控制定子的通电状态，产生与转子位置对应的旋转磁场，以实现对转子的精确控制；本公开通过霍尔传感器的输出信号形成闭环控制系统，实时监测转子的旋转状态并调整定子的电流输入，能够实现对转子运动的精确控制。

【技术实现步骤摘要】

本公开属于永磁同步电机，具体涉及一种电机控制方法、电路及其系统。

技术介绍

1、随着工业制造业的快速发展以及人力成本的急剧上升，机器人、机械臂、全景摄像头等能够在多维空间内实现高精密伺服运动的装置得到了广泛的需求和应用。这些装置在实现多自由度运动时，通常采用多台单自由度电机结合机械传动机构相互配合。然而，这种方法导致系统体积和重量增加、机械可靠性降低、动态性能较差。因此，国内外的研究学者提出了一种可实现多自由度运动的球形电机，其中永磁球形电机以其结构简单、体积小、重量轻等优点受到较多关注。

2、永磁球形电机的转子多为球形结构，定子为球壳结构。永磁体和通电绕组按照一定规律分布在转子球体和定子球壳上。为了实现精确的多自由度运动，转子球体和定子球壳之间需要保持一定距离，并且转子体必须能够在定子球壳里自由运动。这对转子体的支撑结构设计提出了较高的要求。现有的球形电机设计中，永磁体的数量及其排布完整性会直接影响输出力矩以及转子体的运动范围和精度，这是现有球形电机普遍存在的问题。

3、另外，传统的多自由度运动系统由于采用多个单自由度电机，导致系本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种电机控制方法，所述电机包括，定子，包括定子主体，所述定子主体为半球形，定子主体内表面均匀布置多个绕组线圈，绕组线圈沿X轴、Y轴、Z轴分别布置三组绕组，每组绕组通过全桥逆变电路驱动；转子，为球形结构，活动安装在定子空腔内，转子表面均匀分布着多对磁极；其特征在于；

2.根据权利要求1所述的一种电机控制方法，其特征在于，所述霍尔传感器的输出信号用于形成一个闭环控制系统，通过实时监测转子的旋转状态并调整定子的电流输入，实现对转子运动的精确控制。

3.根据权利要求1所述的一种电机控制方法，其特征在于，所述闭环控制系统包括速度闭环控制和位置闭环控制，所述速度闭环控制通...

【技术特征摘要】

1.一种电机控制方法，所述电机包括，定子，包括定子主体，所述定子主体为半球形，定子主体内表面均匀布置多个绕组线圈，绕组线圈沿x轴、y轴、z轴分别布置三组绕组，每组绕组通过全桥逆变电路驱动；转子，为球形结构，活动安装在定子空腔内，转子表面均匀分布着多对磁极；其特征在于；

2.根据权利要求1所述的一种电机控制方法，其特征在于，所述霍尔传感器的输出信号用于形成一个闭环控制系统，通过实时监测转子的旋转状态并调整定子的电流输入，实现对转子运动的精确控制。

3.根据权利要求1所述的一种电机控制方法，其特征在于，所述闭环控制系统包括速度闭环控制和位置闭环控制，所述速度闭环控制通过捕获相邻两次霍尔传感器输出电平变化的时间差或单位时间里的改变次数来计算转速，所述位置闭环控制根据霍尔传感器的输出信号确定转子的位置；

4.根据权利要求1所述的一种电机控制方法，其特征在于，电转子为球形，转子有多个磁极，其中有n极和s极；

5.根据权利要求1所述的一种电机控制方法，其特征在于，电机在启动前，先将转子调整至零位，所述零位为转子的稳定位置，在此位置转子的三个垂直于旋转轴的对称面和定子的x、y、z平面重合，转子可立刻朝x、y、z任意...

【专利技术属性】
技术研发人员：喻锦程，林杰宇，米文源，赵飞，董广忠，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学深圳哈尔滨工业大学深圳科技创新研究院，
类型：发明
国别省市：