【技术实现步骤摘要】
本公开涉及一种电机领域，尤其涉及一种无刷直流电机及其启动方法，以及装备有无刷直流电机的电动工具。
技术介绍
1、电机利用永磁体和电磁铁的磁极吸引和排斥，将电能转换为旋转动能。近年来，凭借更高的效率和更低的维护需求，无刷直流电机已经代替有刷直流电机成为成为日常工具或是复杂设备所使用的主流电机。
2、无刷直流电机通常借助反电动势检测实现位置识别。但由于在低速无法检测反电动势，因此在电机启动时需要借助其他方法实现位置识别。
3、现有的启动通常采用转子预定位连同强制换相或是初始位置识别连同强制换相实现的方法来实现。但电动工具的负载不定，在重载情况下，强制换相可靠性低，经常会导致启动失败。
4、为此，需要一种改进的无刷直流电机启动方法。
技术实现思路
1、本公开要解决的一个技术问题是提供一种改进的无刷直流电机启动方法，该方案基于饱和凸极效应，通过一对或多对对角线方向上的脉冲电压注入来确定转子初始位置。此外，在加速过程中，同样可以通过一对对角线方向上脉冲电压注入来进行换相位置的判断。
2、根据本公开的第一个方面，提供了一种无刷直流电机启动方法，包括：在互为对角线的第一预设方向和第二预设方向上注入电压脉冲；获取所述第一预设方向上电压脉冲的第一电流响应和所述第二预设方向上电压脉冲的第二电流响应；在互为对角线的第三预设方向和第四预设方向上注入电压脉冲，其中，第一预设方向、第二预设方向、第三预设方向和第四预设方向彼此不同；获取所述第三预设方向上电压脉冲的
3、可选地，根据所述第一电流响应、所述第二电流响应、所述第三电流响应和所述第四电流响应的相对大小确定所述无刷直流电机启动时初始转子角度包括：选取所述第一电流响应和所述第二电流响应中相对值更大的电流响应所对应的半圆作为所述无刷直流电机启动时初始转子角度所处的第一范围；根据所述第三电流响应和所述第四电流响应中相对值更大的电流响应所对应的半圆作为所述无刷直流电机启动时初始转子角度所处的第二范围；以及将所述第一范围和所述第二范围的重合角度范围作为所述初始转子角度所处范围。
4、可选地，根据所述第一电流响应、所述第二电流响应、所述第三电流响应和所述第四电流响应的相对大小确定所述无刷直流电机启动时初始转子角度包括：选取第一电流响应、所述第二电流响应、第三电流响应和所述第四电流响应中相对值更大的电流响应所对应的角度范围作为所述无刷直流电机启动时的初始转子角度所处范围。
5、可选地，所述方法还包括：在互为对角线的第五预设方向和第六预设方向上注入电压脉冲，其中，第一预设方向、第二预设方向、第三预设方向、第四预设方向、第五预设方向和第六预设方向对应于间隔60°的六个预设方向；获取所述第五预设方向上电压脉冲的第五电流响应和所述第六预设方向上电压脉冲的第六电流响应；以及根据所述第五电流响应和所述第六电流响应的相对大小确定所述初始转子角度。
6、可选地，所述方法还包括：根据所述初始转子角度所处范围，确定要施加转子加速脉冲的第一加速方向；以及选择所述第一加速方向的下一个预设方向作为第一检测方向，选择所述第一检测方向的对角线方向作为第二检测方向；在第一加速方向上施加转子加速脉冲，并在施加转子加速脉冲之前或是之后在所述第一检测方向和所述第二检测方向上施加检测电压脉冲；根据所述第一检测电流响应和所述第二检测电流响应的相对大小确定所述无刷直流电机启动加速时的转子角度是否到达需要更换加速方向的换相点。
7、可选地，所述第一加速方向、所述第一检测方向和所述第二检测方向各自对应于所述六个预设方向之一，并且所述第一加速方向是与所述初始转子角度所处范围垂直的最近的预设方向。
8、可选地，在转子转动方向上，所述第一检测方向相比于所述第二检测方向离转子角度更近，并且根据所述第一检测电流响应和所述第二检测电流响应的相对大小确定所述无刷直流电机启动加速时的转子角度是否到达需要更换加速方向的换相点包括：在第一检测电流响应变得大于所述第二检测电流响应时，确定转子角度到达所述换相点，并将所述第一检测方向作为换相后要施加转子加速脉冲的第二加速方向。
9、根据本公开的第二个方面，提供了一种无刷直流电机的启动方法，包括：在互为对角线的第一预设方向和第二预设方向上注入电压脉冲，并获取所述第一预设方向上电压脉冲的第一电流响应和所述第二预设方向上电压脉冲的第二电流响应；在互为对角线的第三预设方向和第四预设方向上注入电压脉冲，并获取所述第三预设方向上电压脉冲的第三电流响应和所述第四预设方向上电压脉冲的第四电流响应；在互为对角线的第五预设方向和第六预设方向上注入电压脉冲，并获取所述第五预设方向上电压脉冲的第五电流响应和所述第六预设方向上电压脉冲的第六电流响应；基于所述第一电流响应、所述第二电流响应、所述第三电流响应、所述第四电流响应、第五电流响应和所述第六电流响应的相对大小，确定所述无刷直流电机启动时的初始转子角度所处范围。
10、可选地，基于所述第一电流响应、所述第二电流响应、所述第三电流响应、所述第四电流响应、第五电流响应和所述第六电流响应的相对大小，确定所述无刷直流电机启动时的初始转子角度所处范围包括：选取所述第一电流响应和所述第二电流响应中相对值更大的电流响应所对应的半圆作为所述无刷直流电机启动时初始转子角度所处的第一范围；选取所述第三电流响应和所述第四电流响应中相对值更大的电流响应所对应的半圆作为所述无刷直流电机启动时初始转子角度所处的第二范围，选取所述第五电流响应和所述第六电流响应中相对值更大的电流响应所对应的半圆作为所述无刷直流电机启动时初始转子角度所处的第三范围；以及将所述第一范围、所述第二范围和所述第三范围的重合角度范围作为所述初始转子角度所处的扇区。
11、可选地，基于所述第一电流响应、所述第二电流响应、所述第三电流响应、所述第四电流响应、第五电流响应和所述第六电流响应的相对大小，确定所述无刷直流电机启动时的初始转子角度所处范围包括：选取所述第一电流响应、所述第二电流响应、所述第三电流响应、所述第四电流响应、第五电流响应和所述第六电流响应中相对值更大的电流响应所对应的角度范围作为所述无刷直流电机启动时的初始转子角度所处的扇区。
12、根据本公开的第三个方面，提供了一种无刷直流电机的启动方法，包括：根据所述初始转子角度所处范围，确定要施加转子加速脉冲的第一加速方向；以及选择所述第一加速方向的下一预设方向作为第一检测方向，选择所述第一检测方向的对角线方向作为第二检测方向；在第一加速方向上施加转子加速脉冲，并在施加转子加速脉冲之前或是之后在所述第一检测方向和所述第二检测方向上注入电压脉冲；根据所述第一检测电流响应和所述第二检测电流响应的相对大小确定所述无刷直流电机启动加速时的转子角度是否到达需本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种无刷直流电机启动方法，包括：
2.如权利要求1所述的方法，其中，根据所述第一电流响应、所述第二电流响应、所述第三电流响应和所述第四电流响应的相对大小确定所述无刷直流电机启动时初始转子角度包括：
3.如权利要求1所述的方法，其中，根据所述第一电流响应、所述第二电流响应、所述第三电流响应和所述第四电流响应的相对大小确定所述无刷直流电机启动时初始转子角度包括：
4.如权利要求1所述的方法，还包括：
5.如权利要求4所述的方法，还包括：
6.如权利要求5所述的方法，其中，所述第一加速方向、所述第一检测方向和所述第二检测方向各自对应于所述六个预设方向之一，并且
7.如权利要求6所述的方法，其中，在转子转动方向上，所述第一检测方向相比于所述第二检测方向离转子角度更近，并且根据所述第一检测电流响应和所述第二检测电流响应的相对大小确定所述无刷直流电机启动加速时的转子角度是否到达需要更换加速方向的换相点包括：
8.一种无刷直流电机的启动方法，包括：
9.如权利要求8所述的方法，其中，基于所述第一
10.如权利要求8所述的方法，其中，基于所述第一电流响应、所述第二电流响应、所述第三电流响应、所述第四电流响应、第五电流响应和所述第六电流响应的相对大小，确定所述无刷直流电机启动时的初始转子角度所处范围包括：
11.一种无刷直流电机的启动方法，包括：
12.如权利要求11所述的方法，其中，在转子转动方向上，所述第一检测方向相比于所述第二检测方向离转子角度更近，并且根据所述第一检测电流响应和所述第二检测电流响应的相对大小确定所述无刷直流电机启动加速时的转子角度是否到达需要更换加速方向的换相点包括：
13.如权利要求11所述的方法，其中，在预定时间内在第一检测电流响应没有变得大于所述第二检测电流响应时，增加在第一加速方向上施加的转子加速脉冲的占空比。
14.一种无刷直流电机，包括：
15.一种电动工具，包括采用如权利要求1-13中任一项所述的方法启动的无刷直流电机。
...【技术特征摘要】
1.一种无刷直流电机启动方法，包括：
2.如权利要求1所述的方法，其中，根据所述第一电流响应、所述第二电流响应、所述第三电流响应和所述第四电流响应的相对大小确定所述无刷直流电机启动时初始转子角度包括：
3.如权利要求1所述的方法，其中，根据所述第一电流响应、所述第二电流响应、所述第三电流响应和所述第四电流响应的相对大小确定所述无刷直流电机启动时初始转子角度包括：
4.如权利要求1所述的方法，还包括：
5.如权利要求4所述的方法，还包括：
6.如权利要求5所述的方法，其中，所述第一加速方向、所述第一检测方向和所述第二检测方向各自对应于所述六个预设方向之一，并且
7.如权利要求6所述的方法，其中，在转子转动方向上，所述第一检测方向相比于所述第二检测方向离转子角度更近，并且根据所述第一检测电流响应和所述第二检测电流响应的相对大小确定所述无刷直流电机启动加速时的转子角度是否到达需要更换加速方向的换相点包括：
8.一种无刷直流电机的启动方法，包括：
9.如权利要求8所述的方法，其中，基于所述第一电流响...
【专利技术属性】
技术研发人员：崔介兵，王聪，李龙剑，杨庆庆，张伦，杨甜戈，余冬至，刘中阳，
申请(专利权)人：合肥格易集成电路有限公司，
类型：发明
国别省市：
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