一种无刷直流电机相位延迟的补偿电路及控制方法技术

本发明专利技术公开了一种无刷直流电机相位延迟的补偿电路，包括：分压模块、RC滤波模块和调节模块；所述分压模块和所述RC滤波模块相连，所述分压模块将采集到的电机端电压进行分压后，转换成单片机可以检测到的电压；所述RC滤波模块用于滤除端电压信号中的高频干扰信号和延迟30

【技术实现步骤摘要】
一种无刷直流电机相位延迟的补偿电路及控制方法


[0001]本专利技术涉及无刷直流电机
，具体涉及一种无刷直流电机相位延迟的补偿电路及控制方法。

技术介绍

[0002]无刷直流电机是一种不再使用机械结构换向刷而改用电子换向器的新型电机。无刷直流电机以法拉第的电磁感应定律为基础，它具有高速动态响应、高效率、长寿命、低噪声、高转速、无换向火花、运行可靠和易于维护等特点。
[0003]无刷直流电机绕组反电动势的过零点反映了转子磁极的位置。因此，只要能准确的检测到绕组反电动势的过零点信号，就可以判断出转子的关键位置。经过30
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电角度延时处理后，就可以作为绕组的换向点，再根据6根功率管的导通顺序，从而实现无刷直流电机的换向操作。目前，在实际应用中，由于三相端电压的频率在电机启动以及低、中、高速等不同运行状态下波动范围比较大，原因是原本的滤波电路无法做到30
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的精确延迟，所以，这样会导致电机在不同转速下运行状态会变得极不平稳。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供了一种无刷直流电机相位延迟的补偿电路及控制方法，以解决现有技术中由于三相端电压的频率在电机启动以及低、中、高速等不同运行状态下波动范围比较大，导致电机在不同转速下运行状态会变得极不平稳的问题。
[0005]本专利技术提供了一种无刷直流电机相位延迟的补偿电路，包括：分压模块、RC滤波模块和调节模块；所述分压模块和所述RC滤波模块相连，所述分压模块将采集到的电机端电压进行分压后，转换成单片机可以检测到的电压；所述RC滤波模块用于滤除端电压信号中的高频干扰信号和延迟30
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电角度；所述RC滤波模块和所述调节模块相连，所述调节模块用来对所述RC滤波模块中的相位延迟进行调节。
[0006]进一步地，所述分压模块包括：第一电阻、第二电阻；所述RC滤波模块包括：第三电阻、第一电容；
[0007]所述第一电阻的一端与无刷直流电机的一相连接，另一端分别与所述第二电阻的一端、第三电阻的一端连接；所述第二电阻的另一端分别与所述第一电容的一端、模拟地连接；所述第三电阻的另一端分别与所述第一电容的另一端、MUC的输入端连接；所述调节模块并接在所述第三电阻两端。
[0008]进一步地，所述调节模块包括：第四电阻、第一三极管；所述第四电阻的一端分别与所述第一电阻的一端、第二电阻的一端、第三电阻的一端连接，第四电阻的另一端与第一三极管的集电极连接；所述第一三极管的基极与PWM信号端连接，所述第一三极管的发射极与所述第三电阻的另一端连接。
[0009]进一步地，所述调节模块包括：第五电阻、第一光耦；所述第五电阻的一端分别与所述第一电阻的一端、第二电阻的一端、第三电阻的一端连接，第四电阻的另一端与所述第
一光耦中三极管的集电极连接；所述第一光耦中三极管的发射极与所述第三电阻的另一端连接，所述第一光耦中发光二极管的负极接地，所述第一光耦中发光二极管的正极与PWM信号端连接。
[0010]本专利技术还提供了一种无刷直流电机相位延迟的控制方法，包括如下步骤：
[0011]步骤1：获取无刷直流电机的极对数和当前无刷直流电机的转速；
[0012]步骤2：通过步骤1得出无刷直流电机的极对数和转速，计算换相频率；
[0013]步骤3：判断换相频率是否大于第二预设值，当大于第二预设值时，执行步骤6；当小于第二预设值时，则执行步骤4；
[0014]步骤4：判断换相频率是否大于第一预设值，当大于第一预设值时，执行步骤5；当小于第一预设值时，则执行步骤2；
[0015]步骤5：调节模块进入半工作状态，计算得出调节模块中需要的PWM占空比，通过实时调节PWM的占空比来进行相位延迟角度的补偿；
[0016]步骤6：调节模块进入全工作状态，计算得出调节模块中需要的PWM占空比，通过实时调节PWM的占空比来进行相位延迟角度的补偿。
[0017]进一步地，所述步骤2中换相频率的具体计算方法为基于无刷直流电机的极对数以及转速进行计算，具体公式如下：
[0018][0019]其中，“f”为换相频率，“n”为电机当前转速，“p”为极对数。
[0020]进一步地，所述步骤3中第二预设值具体计算方法为：
[0021][0022]其中，“C
0”为所述RC滤波模块中第一电容C1的容值，“f
2”为换相频率第二预设值，“R
0”为所述RC滤波模块中第三电阻R3、所述调节模块中第四电阻R4以及第五电阻R5的阻值。
[0023]进一步地，所述步骤4中第一预设值具体计算方法为：
[0024][0025]其中，“C
0”为所述RC滤波模块中第一电容C1的容值，“f
1”为换相频率第一预设值。
[0026]进一步地，所述步骤5中调节模块中需要的PWM占空比，具体公式如下：
[0027][0028]其中，“C
0”为所述RC滤波模块中第一电容C1的容值，“f”为换相频率，“R
0”为所述RC滤波模块中第三电阻R3、所述调节模块中第四电阻R4以及第五电阻R5的阻值。
[0029]进一步地，所述步骤6中调节模块中需要的PWM占空比如下：
[0030]PWM＝1
[0031]本专利技术的有益效果：
[0032]1、通过本专利技术的调节，可以很好的改善滤波电路的效果，解决了由于三相端电压的频率在电机启动以及低、中、高速等不同运行状态下波动范围比较大的问题。
[0033]2、通过接入调节模块，控制PWM的占空比进行输出来补偿相位延迟角度，以达到RC滤波模块中电机相位延迟30
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的电角度，本专利技术的补偿电路和控制方法使得电机变速过程更加平稳并且具有实时性和自适应性。
附图说明
[0034]通过参考附图会更加清楚的理解本专利技术的特征和优点，附图是示意性的而不应理解为对本专利技术进行任何限制，在附图中：
[0035]图1为本专利技术具体实施的电路图；
[0036]图2为本专利技术具体实施的另一电路图；
[0037]图3为本专利技术具体实施控制方法的流程图。
具体实施方式
[0038]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0039]本专利技术实施例提供一种同步电机的励磁控制装置，如图1所示，本专利技术提供了一种无刷直流电机相位延迟的补偿电路，其特征在于，包括分压模块、RC滤波模块和调节模块；分压模块和RC滤波模块相连，分压模块将采集到的电机端电压进行分压后，转换成单片机可以检测到的电压；RC滤波模块用于滤除端电压信号中的高频干扰信号和延迟30
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电角度，确本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种无刷直流电机相位延迟的补偿电路，其特征在于，包括：分压模块、RC滤波模块和调节模块；所述分压模块和所述RC滤波模块相连，所述分压模块将采集到的电机端电压进行分压后，转换成单片机可以检测到的电压；所述RC滤波模块用于滤除端电压信号中的高频干扰信号和延迟30
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电角度；所述RC滤波模块和所述调节模块相连，所述调节模块用来对所述RC滤波模块中的相位延迟进行调节。2.如权利要求1所述的无刷直流电机相位延迟的补偿电路，其特征在于，所述分压模块包括：第一电阻、第二电阻；所述RC滤波模块包括：第三电阻、第一电容；所述第一电阻的一端与无刷直流电机的一相连接，另一端分别与所述第二电阻的一端、第三电阻的一端连接；所述第二电阻的另一端分别与所述第一电容的一端、模拟地连接；所述第三电阻的另一端分别与所述第一电容的另一端、MUC的输入端连接；所述调节模块并接在所述第三电阻两端。3.如权利要求2所述的无刷直流电机相位延迟的补偿电路，其特征在于，所述调节模块包括：第四电阻、第一三极管；所述第四电阻的一端分别与所述第一电阻的一端、第二电阻的一端、第三电阻的一端连接，第四电阻的另一端与第一三极管的集电极连接；所述第一三极管的基极与PWM信号端连接，所述第一三极管的发射极与所述第三电阻的另一端连接。4.如权利要求3所述的无刷直流电机相位延迟的补偿电路，其特征在于，所述调节模块包括：第五电阻、第一光耦；所述第五电阻的一端分别与所述第一电阻的一端、第二电阻的一端、第三电阻的一端连接，第四电阻的另一端与所述第一光耦中三极管的集电极连接；所述第一光耦中三极管的发射极与所述第三电阻的另一端连接，所述第一光耦中发光二极管的负极接地，所述第一光耦中发光二极管的正极与PWM信号端连接。5.一种无刷直流电机相位延迟的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1：获取无刷直流电机的极对数和当前无刷直流电机的转速；步骤2：通过步骤1得出无刷直流电机的极对数和转速，计算换相频率；...

【专利技术属性】
技术研发人员：李可礼，徐斌，魏海峰，张懿，王浩陈，
申请(专利权)人：江苏科技大学，
类型：发明
国别省市：