三相有傳感器bldc電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)及其驅(qū)動(dòng)方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種三相有傳感器BLDC電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于：主要由換向處理器（1），設(shè)置在三相BLDC電機(jī)轉(zhuǎn)子磁鋼附近的三個(gè)霍爾傳感器（2），以及與三相BLDC電機(jī)的三相繞組相連接的三相驅(qū)動(dòng)電路（3）組成，所述的三個(gè)霍爾傳感器（2）所檢測(cè)到的轉(zhuǎn)子位置信號(hào)經(jīng)換向處理器（1）處理后送至三相驅(qū)動(dòng)電路（3）的控制端。本發(fā)明不僅能克服傳統(tǒng)三相BLDC電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中一個(gè)霍爾傳感器出現(xiàn)故障時(shí)系統(tǒng)無法正常運(yùn)行的缺陷，還能克服二個(gè)霍爾傳感器出現(xiàn)故障時(shí)系統(tǒng)無法正常驅(qū)動(dòng)的缺陷，因此使用范圍非常廣，便于推廣和應(yīng)用。
【專利說明】三相有傳感器BLDC電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)及其驅(qū)動(dòng)方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，具體是指一種三相有傳感器BLDC電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)及其驅(qū)動(dòng)方法。

【背景技術(shù)】
[0002]目前，利用霍爾傳感器檢測(cè)電機(jī)轉(zhuǎn)子位置不僅可以使三相BLDC(直流無刷電機(jī))的啟動(dòng)和運(yùn)行具有很好的魯棒性，并且還能使電機(jī)的調(diào)速范圍較寬。但是，傳統(tǒng)上三相BLDC必須使用3個(gè)霍爾傳感器，一旦其中任何一個(gè)霍爾傳感器出故障，則驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)將無法準(zhǔn)確獲取轉(zhuǎn)子信號(hào)，也就無法工作。在實(shí)際應(yīng)用中，霍爾傳感器是個(gè)相當(dāng)敏感和脆弱的器件，在應(yīng)用中其對(duì)使用條件和環(huán)境都有相當(dāng)嚴(yán)格的要求。因此，如何讓三相電機(jī)在部分霍爾傳感器損壞的情況下仍然能夠工作，這是許多應(yīng)用中非常關(guān)心的問題，但至今人們也未能很好的解決該問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于克服目前三相BLDC電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)所存在的當(dāng)其中任意一個(gè)霍爾傳感器出現(xiàn)故障時(shí)，其整個(gè)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)將無法正常工作的缺陷，提供一種不僅結(jié)果簡(jiǎn)單，而且還能徹底克服當(dāng)任意一個(gè)霍爾傳感器出現(xiàn)故障時(shí)，其整個(gè)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)便無法正常工作缺陷的三相有傳感器BLDC電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。
[0004]本發(fā)明的另一目的是提供一種上述三相有傳感器BLDC電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)方法。
[0005]本發(fā)明的目的通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):三相有傳感器BLDC電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，主要由換向處理器，設(shè)置在三相BLDC電機(jī)轉(zhuǎn)子磁鋼附近的三個(gè)霍爾傳感器，以及與三相BLDC電機(jī)的三相繞組相連接的三相驅(qū)動(dòng)電路組成，所述的三個(gè)霍爾傳感器所檢測(cè)到的轉(zhuǎn)子位置信號(hào)經(jīng)換向處理器處理后送至三相驅(qū)動(dòng)電路的控制端。
[0006]所述三相驅(qū)動(dòng)電路由三組結(jié)構(gòu)相同的場(chǎng)效應(yīng)管組組成，而每組場(chǎng)效應(yīng)管組均由兩個(gè)相互串接的場(chǎng)效應(yīng)管構(gòu)成，且每組場(chǎng)效應(yīng)管組中的兩個(gè)場(chǎng)效應(yīng)管之間的連接點(diǎn)則與三相BLDC電機(jī)的三相繞組中的一組繞組相連接。
[0007]鑒于霍爾傳感器的損壞個(gè)數(shù)，本發(fā)明的具體驅(qū)動(dòng)方法涉及以下四種方式，當(dāng)只有一個(gè)霍爾傳感器損壞時(shí)，其方案如下:
[0008]方案一:三相有傳感器BLDC電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)方法，主要包括以下步驟:
[0009](I)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)檢測(cè)是否有損壞的霍爾傳感器，有，則對(duì)有問題的霍爾傳感器進(jìn)行屏蔽；否，則按照正常有霍爾傳感器的驅(qū)動(dòng)方式進(jìn)行驅(qū)動(dòng)；
[0010](2)按照TH-1啟動(dòng)方法產(chǎn)生電機(jī)轉(zhuǎn)子電流，保持該電流直到霍爾傳感器產(chǎn)生新的狀態(tài)變化信號(hào)；
[0011](3)判定該新的狀態(tài)變化信號(hào)是否是第一個(gè)狀態(tài)變化信號(hào)；是，則返回步驟(2);否，則執(zhí)行步驟(4)；
[0012](4)計(jì)算前面兩個(gè)新的狀態(tài)變化信號(hào)的時(shí)間間隔Λ t ；
[0013](5)判定損壞的霍爾傳感器在邏輯上是否應(yīng)當(dāng)在剛過去的At內(nèi)產(chǎn)生狀態(tài)變化信號(hào)，是，則根據(jù)當(dāng)前的電流分配狀態(tài)和正常狀況下的信號(hào)處理邏輯產(chǎn)生新的電流切換信號(hào)；否，則首先用At秒時(shí)間值去更新存儲(chǔ)器中的60°的時(shí)域值，并利用當(dāng)前的電流分配狀態(tài)和正常狀況下的信號(hào)處理邏輯產(chǎn)生新的電流切換信號(hào)，然后在根據(jù)當(dāng)前的電流分配狀態(tài)和正常狀況下的信號(hào)處理邏輯在秒后產(chǎn)生新的電流切換信號(hào)；
[0014](6)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)根據(jù)輸入的運(yùn)行控制信號(hào)判定驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是否需要繼續(xù)運(yùn)行，是，則保持現(xiàn)有的電流狀態(tài)，檢測(cè)下一個(gè)新的狀態(tài)變化信號(hào)，并返回步驟(4);否，則停機(jī)。
[0015]方案二:三相有傳感器BLDC電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)方法，主要包括以下步驟:
[0016](I)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)檢測(cè)是否有損壞的霍爾傳感器，有，則對(duì)有問題的霍爾傳感器進(jìn)行屏蔽，并把霍爾傳感器的安裝誤差設(shè)置為零；否，則按照正常驅(qū)動(dòng)方式進(jìn)行驅(qū)動(dòng)；
[0017](2)按照TH-1啟動(dòng)方法產(chǎn)生電機(jī)轉(zhuǎn)子電流，保持該電流直到兩個(gè)霍爾傳感器產(chǎn)生新的狀態(tài)變化信號(hào)；
[0018](3)判定該新的狀態(tài)變化信號(hào)是否是第一個(gè)狀態(tài)變化信號(hào)；是，則返回步驟(2);否，則執(zhí)行步驟(4)；
[0019](4)計(jì)算前面兩個(gè)新的狀態(tài)變化信號(hào)的時(shí)間間隔At，并按照霍爾傳感器的安裝誤差對(duì)該狀態(tài)變化信號(hào)在時(shí)域上進(jìn)行補(bǔ)償；
[0020](5)判定損壞的霍爾傳感器在邏輯上是否應(yīng)當(dāng)在剛過去的At內(nèi)產(chǎn)生狀態(tài)變化信號(hào)，是，則根據(jù)當(dāng)前的電流分配狀態(tài)和正常狀況下的信號(hào)處理邏輯產(chǎn)生新的電流切換信號(hào)，并執(zhí)行步驟(7);否，則執(zhí)行步驟(6)；
[0021](6)判定時(shí)間間隔Λ t是否小于速度判斷閾值，是，則先檢測(cè)新的狀態(tài)變化信號(hào)和反電勢(shì)的過零點(diǎn)信號(hào)，并以無感驅(qū)動(dòng)的模式對(duì)電流進(jìn)行切換，然后再利用狀態(tài)變化信號(hào)和反電勢(shì)的過零點(diǎn)信號(hào)來計(jì)算霍爾傳感器的安裝誤差，并記錄這一誤差；否，則用At秒時(shí)間值去更新存儲(chǔ)器中的60°的時(shí)域值，并利用當(dāng)前的電流分配狀態(tài)和正常狀況下的信號(hào)處理邏輯產(chǎn)生新的電流切換信號(hào)，然后再根據(jù)當(dāng)前的電流分配狀態(tài)和正常狀況下的信號(hào)處理邏輯在At秒后產(chǎn)生新的電流切換信號(hào)；
[0022](7)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)根據(jù)輸入的運(yùn)行控制信號(hào)判定驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是否需要繼續(xù)運(yùn)行，是，則保持現(xiàn)有的電流狀態(tài)，檢測(cè)下一個(gè)新的狀態(tài)變化信號(hào)，并返回步驟(4);否，則停機(jī)。
[0023]當(dāng)有兩個(gè)霍爾傳感器損壞時(shí)，本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)方法有如下方案:
[0024]方案一:三相有傳感器BLDC電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)方法，主要包括以下步驟:
[0025](I)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)對(duì)有問題的霍爾傳感器進(jìn)行指定，并對(duì)其進(jìn)行屏蔽；
[0026](2)按照TH-2啟動(dòng)方法產(chǎn)生電機(jī)轉(zhuǎn)子電流，保持該電流直到霍爾傳感器產(chǎn)生新的狀態(tài)變化信號(hào)；
[0027](3)判定該新的狀態(tài)變化信號(hào)是否是第一個(gè)狀態(tài)變化信號(hào)；是，則返回步驟(2);否，則執(zhí)行步驟(4)；
[0028](4)根據(jù)當(dāng)前的電流分配狀態(tài)和正常狀況下的信號(hào)處理邏輯產(chǎn)生新的電流切換信號(hào);
[0029](5)計(jì)算前面兩個(gè)新的狀態(tài)變化信號(hào)的時(shí)間間隔Λ t，并用Λ t/3s秒時(shí)間值去更新存儲(chǔ)器中的60°的時(shí)域值；
[0030](6)根據(jù)當(dāng)前的電流分配狀態(tài)和正常狀況下的信號(hào)處理邏輯在60°后依次產(chǎn)生新的第一個(gè)電流切換信號(hào)和第二個(gè)電流切換信號(hào)；
[0031](7)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)根據(jù)輸入的運(yùn)行控制信號(hào)判定驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是否需要繼續(xù)運(yùn)行，是，則保持現(xiàn)有的電流狀態(tài)，檢測(cè)下一個(gè)新的狀態(tài)變化信號(hào)，并返回步驟(4);否，則停機(jī)。
[0032]方案二:三相有傳感器BLDC電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)方法，主要包括以下步驟:
[0033](I)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)檢測(cè)是否有損壞的霍爾傳感器，有，則對(duì)有問題的霍爾傳感器進(jìn)行屏蔽，并把霍爾傳感器的安裝誤差設(shè)置為零；否，則按照正常驅(qū)動(dòng)方式進(jìn)行驅(qū)動(dòng).設(shè)定霍爾傳感器的位置信號(hào)誤差為零；
[0034](2)按照TH-2啟動(dòng)方法產(chǎn)生電機(jī)轉(zhuǎn)子電流，保持該電流直到兩個(gè)霍爾傳感器產(chǎn)生新的狀態(tài)變化信號(hào)；
[0035](3)判定該新的狀態(tài)變化信號(hào)是否是第一個(gè)狀態(tài)變化信號(hào)；是，則返回步驟(2);否，則執(zhí)行步驟(4)；
[0036](4)對(duì)狀態(tài)變化信號(hào)的誤差在時(shí)域中進(jìn)行補(bǔ)償，并根據(jù)當(dāng)前的電流分配狀態(tài)和正常狀況下的信號(hào)處理邏輯產(chǎn)生新的電流切換信號(hào)；
[0037](5)計(jì)算前面兩個(gè)新的狀態(tài)變化信號(hào)的時(shí)間間隔Λ t，并判定該時(shí)間間隔Λ t是否小于速度判斷閾值；是，則先檢測(cè)新的狀態(tài)變化信號(hào)和反電勢(shì)的過零點(diǎn)信號(hào)，并以無感驅(qū)動(dòng)的模式對(duì)電流進(jìn)行切換，然后再利用狀態(tài)變化信號(hào)和反電勢(shì)的過零點(diǎn)信號(hào)來計(jì)算霍爾傳感器的安裝誤差，并記錄這一誤差；否，則用At/3秒時(shí)間去更新存儲(chǔ)器中的60°的時(shí)域值，并利用當(dāng)前的電流分配狀態(tài)和正常狀況下的信號(hào)處理邏輯在60°后依次產(chǎn)生新的第一個(gè)電流切換信號(hào)和第二個(gè)電流切換信號(hào)；
[0038](6)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)根據(jù)輸入的運(yùn)行控制信號(hào)判定驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是否需要繼續(xù)運(yùn)行，是，則保持現(xiàn)有的電流狀態(tài)，檢測(cè)下一個(gè)新的狀態(tài)變化信號(hào)，并返回步驟(4);否，則停機(jī)。
[0039]本發(fā)明較現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)及有益效果:
[0040](I)本發(fā)明的硬件結(jié)構(gòu)相對(duì)較為簡(jiǎn)單，其制作和應(yīng)用非常方便。
[0041](2)本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)方法不僅非常安全可靠，而且還能徹底克服傳統(tǒng)三相BLDC電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)所存在的當(dāng)其中任意一個(gè)霍爾傳感器出現(xiàn)故障時(shí)系統(tǒng)無法正常使用的缺陷。
[0042](3)本發(fā)明不僅能克服傳統(tǒng)三相BLDC電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中一個(gè)霍爾傳感器出現(xiàn)故障時(shí)系統(tǒng)無法正常運(yùn)行的缺陷，還能克服二個(gè)霍爾傳感器出現(xiàn)故障時(shí)系統(tǒng)無法正常驅(qū)動(dòng)的缺陷，因此使用范圍非常廣，便于推廣和應(yīng)用。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0043]圖1為本發(fā)明在三相BLDC電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0044]圖2為本發(fā)明的霍爾傳感器與三相BLDC電機(jī)的反電勢(shì)之間的關(guān)系曲線圖。
[0045]圖3為本發(fā)明最佳驅(qū)動(dòng)時(shí)三相BLDC電機(jī)的相電流和反電勢(shì)之間的關(guān)系曲線圖。
[0046]圖4為本發(fā)明中一個(gè)霍爾傳感器損壞時(shí)的流程圖。
[0047]圖5為本發(fā)明中一個(gè)霍爾傳感器損壞時(shí)的另一種流程圖。
[0048]圖6為本發(fā)明中兩個(gè)霍爾傳感器損壞時(shí)的流程圖。
[0049]圖7為本發(fā)明中兩個(gè)霍爾傳感器損壞時(shí)的另一種流程圖。
[0050]以上附圖中的附圖標(biāo)記名稱分別為:
[0051]1-換向處理器，2-霍爾傳感器，3-三相驅(qū)動(dòng)電路。

【具體實(shí)施方式】
[0052]下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步地詳細(xì)說明，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。
[0053]實(shí)施例1
[0054]圖1?3所示，本發(fā)明的系統(tǒng)由換向處理器1，三個(gè)結(jié)構(gòu)相同的霍爾傳感器2，以及三相驅(qū)動(dòng)電路3組成。其中，三個(gè)霍爾傳感器2均設(shè)置在三相BLDC電機(jī)的轉(zhuǎn)子磁鋼處附近；三相驅(qū)動(dòng)電路3則由三組結(jié)構(gòu)相同的場(chǎng)效應(yīng)管組組成，而每組場(chǎng)效應(yīng)管組均由兩個(gè)相互串接的場(chǎng)效應(yīng)管構(gòu)成，且每組場(chǎng)效應(yīng)管組中的兩個(gè)場(chǎng)效應(yīng)管之間的連接點(diǎn)則與三相BLDC電機(jī)的三相繞組中的一相繞組相連接，即這三組場(chǎng)效應(yīng)管組中的三個(gè)連接點(diǎn)分別對(duì)應(yīng)一相繞組。使用時(shí)，三個(gè)霍爾傳感器2所檢測(cè)到的轉(zhuǎn)子位置信號(hào)經(jīng)換向處理器I處理后送至三相驅(qū)動(dòng)電路3的控制端。
[0055]運(yùn)用時(shí)，如果霍爾傳感器2的安裝位置正確，其產(chǎn)生的位置信號(hào)和電機(jī)繞組的反電勢(shì)信號(hào)之間的關(guān)系應(yīng)當(dāng)是一致的，如圖2所示。其中，切換角α可以是0°或者30°電角度。檢測(cè)出電機(jī)的轉(zhuǎn)子位置后，驅(qū)動(dòng)器對(duì)電機(jī)的繞組輸出電流，而電流與反電勢(shì)的關(guān)系如圖3來簡(jiǎn)單表不。在電機(jī)運(yùn)行中，一旦有一個(gè)霍爾傳感器2輸出信號(hào)發(fā)生變化,換向信號(hào)(也就是有一個(gè)霍爾傳感器2能夠根據(jù)轉(zhuǎn)子的位置變化產(chǎn)生變化信號(hào))，換向處理器I將根據(jù)預(yù)先設(shè)定好的邏輯關(guān)系把開關(guān)控制信號(hào)送到相應(yīng)的功率半導(dǎo)體器件的控制端，例如MOSFET管的控制端，而電機(jī)繞組的電流因此就根據(jù)轉(zhuǎn)子的位置發(fā)生變化。這種電流切換模式使得電機(jī)能夠按照要求產(chǎn)生連續(xù)的轉(zhuǎn)矩，而且電機(jī)的效率比較高。
[0056]因此，本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中，霍爾傳感器2的角色非常重要，如果3個(gè)霍爾傳感器2中的一些不能夠正常工作，電流的切換邏輯就被破壞，電機(jī)也就沒有辦法正常運(yùn)行，甚至無法工作。
[0057]實(shí)施例2
[0058]如圖4所示，本實(shí)施例為在基于實(shí)施例1基礎(chǔ)上，在任意一個(gè)霍爾傳感器出現(xiàn)故障時(shí)的驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)方法，其具體步驟如下:
[0059](I)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)檢測(cè)是否有損壞的霍爾傳感器，有，則對(duì)有問題的霍爾傳感器進(jìn)行屏蔽；否，則按照正常有霍爾傳感器的驅(qū)動(dòng)方式進(jìn)行驅(qū)動(dòng)；
[0060](2)按照TH-1啟動(dòng)方法產(chǎn)生電機(jī)轉(zhuǎn)子電流，保持該電流直到霍爾傳感器產(chǎn)生新的狀態(tài)變化信號(hào)；
[0061](3)判定該新的狀態(tài)變化信號(hào)是否是第一個(gè)狀態(tài)變化信號(hào)；是，則返回步驟(2);否，則執(zhí)行步驟(4)；
[0062](4)計(jì)算前面兩個(gè)新的狀態(tài)變化信號(hào)的時(shí)間間隔At ；
[0063](5)判定損壞的霍爾傳感器在邏輯上是否應(yīng)當(dāng)在剛過去的At內(nèi)產(chǎn)生狀態(tài)變化信號(hào)，是，則根據(jù)當(dāng)前的電流分配狀態(tài)和正常狀況下的信號(hào)處理邏輯產(chǎn)生新的電流切換信號(hào)；否，則首先用At秒時(shí)間值去更新存儲(chǔ)器中的60°的時(shí)域值，并利用當(dāng)前的電流分配狀態(tài)和正常狀況下的信號(hào)處理邏輯產(chǎn)生新的電流切換信號(hào)，然后在根據(jù)當(dāng)前的電流分配狀態(tài)和正常狀況下的信號(hào)處理邏輯在秒后產(chǎn)生新的電流切換信號(hào)；
[0064](6)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)根據(jù)輸入的運(yùn)行控制信號(hào)判定驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是否需要繼續(xù)運(yùn)行，是，則保持現(xiàn)有的電流狀態(tài)，檢測(cè)下一個(gè)新的狀態(tài)變化信號(hào)，并返回步驟(4);否，則停機(jī)。
[0065]基于相同的原理，本實(shí)施例還給出了另外一種當(dāng)其中一個(gè)霍爾傳感器出現(xiàn)故障時(shí)的驅(qū)動(dòng)方法，其流程如圖5所示，具體過程如下:
[0066](I)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)檢測(cè)是否有損壞的霍爾傳感器，有，則對(duì)有問題的霍爾傳感器進(jìn)行屏蔽，并把霍爾傳感器的安裝誤差設(shè)置為零，否，則按照正常驅(qū)動(dòng)方式進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。設(shè)定霍爾信號(hào)的誤差為零；
[0067](2)按照TH-1啟動(dòng)方法產(chǎn)生電機(jī)轉(zhuǎn)子電流，保持該電流直到兩個(gè)霍爾傳感器產(chǎn)生新的狀態(tài)變化信號(hào)；
[0068](3)判定該新的狀態(tài)變化信號(hào)是否是第一個(gè)狀態(tài)變化信號(hào)；是，則返回步驟(2);否，則執(zhí)行步驟(4)；
[0069](4)計(jì)算前面兩個(gè)新的狀態(tài)變化信號(hào)的時(shí)間間隔At，并按照霍爾傳感器的安裝誤差對(duì)該狀態(tài)變化信號(hào)在時(shí)域上進(jìn)行補(bǔ)償；
[0070](5)判定損壞的霍爾傳感器在邏輯上是否應(yīng)當(dāng)在剛過去的At內(nèi)產(chǎn)生狀態(tài)變化信號(hào)，是，則根據(jù)當(dāng)前的電流分配狀態(tài)和正常狀況下的信號(hào)處理邏輯產(chǎn)生新的電流切換信號(hào)，并執(zhí)行步驟(7);否，則執(zhí)行步驟(6)；
[0071](6)判定時(shí)間間隔Λ t是否小于速度判斷閾值，是，則先檢測(cè)新的狀態(tài)變化信號(hào)和反電勢(shì)的過零點(diǎn)信號(hào)，并以無感驅(qū)動(dòng)的模式對(duì)電流進(jìn)行切換，然后再利用狀態(tài)變化信號(hào)和反電勢(shì)的過零點(diǎn)信號(hào)來計(jì)算霍爾傳感器的安裝誤差，并記錄這一誤差；否，則用At秒時(shí)間值去更新存儲(chǔ)器中的60°的時(shí)域值，并利用當(dāng)前的電流分配狀態(tài)和正常狀況下的信號(hào)處理邏輯產(chǎn)生新的電流切換信號(hào)，然后再根據(jù)當(dāng)前的電流分配狀態(tài)和正常狀況下的信號(hào)處理邏輯在At秒后產(chǎn)生新的電流切換信號(hào)；
[0072](7)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)根據(jù)輸入的運(yùn)行控制信號(hào)判定驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是否需要繼續(xù)運(yùn)行，是，則保持現(xiàn)有的電流狀態(tài)，檢測(cè)下一個(gè)新的狀態(tài)變化信號(hào)，并返回步驟(4);否，則停機(jī)。
[0073]本實(shí)施例中所述“TH-1啟動(dòng)方法”是本領(lǐng)域技術(shù)人員為解決在一個(gè)霍爾傳感器出現(xiàn)故障的時(shí)候提出的一種解決電機(jī)啟動(dòng)的辦法。其基本原理是，根據(jù)兩個(gè)霍爾傳感器的信號(hào)與三相繞組反電勢(shì)之間的邏輯關(guān)系來控制輸入電機(jī)繞組的電流，使電機(jī)所產(chǎn)生的平均轉(zhuǎn)矩大于零，并且電流產(chǎn)生最大轉(zhuǎn)矩的概率為最高。
[0074]綜上所述，當(dāng)三相BLDC電機(jī)的一個(gè)霍爾損壞的時(shí)候，本發(fā)明使用TH-1的方法啟動(dòng)電機(jī)。如圖所不，這里用Ha、Hb和H。來表不對(duì)應(yīng)于A相、B相和C相繞組的霍爾傳感器。為了敘述方便，這里假設(shè)三個(gè)霍爾傳感器中的Hb是受損的，當(dāng)霍爾傳感器的狀態(tài)變化信號(hào)與相應(yīng)繞組的反電勢(shì)過零信號(hào)的角度差為0°和30°電角度的時(shí)候，TH-1可以分別敘述如下:
[0075]角度差為O°:
[0076]這種狀況下驅(qū)動(dòng)電流分配與霍爾傳感器的信號(hào)之間的關(guān)系如下表所示
[0077]

【權(quán)利要求】
1.三相有傳感器BLDC電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于:主要由換向處理器(I)，設(shè)置在三相BLDC電機(jī)轉(zhuǎn)子磁鋼附近的三個(gè)霍爾傳感器(2)，以及與三相BLDC電機(jī)的三相繞組相連接的三相驅(qū)動(dòng)電路⑶組成，所述的三個(gè)霍爾傳感器⑵所檢測(cè)到的轉(zhuǎn)子位置信號(hào)經(jīng)換向處理器⑴處理后送至三相驅(qū)動(dòng)電路⑶的控制端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三相有傳感器BLDC電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于:所述三相驅(qū)動(dòng)電路⑶由三組結(jié)構(gòu)相同的場(chǎng)效應(yīng)管組組成，而每組場(chǎng)效應(yīng)管組均由兩個(gè)相互串接的場(chǎng)效應(yīng)管構(gòu)成，且每組場(chǎng)效應(yīng)管組中的兩個(gè)場(chǎng)效應(yīng)管之間的連接點(diǎn)則與三相BLDC電機(jī)的三相繞組中的一組繞組相連接。
3.三相有傳感器BLDC電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)方法，其特征在于，主要包括以下步驟: (1)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)檢測(cè)是否有損壞的霍爾傳感器，有，則對(duì)有問題的霍爾傳感器進(jìn)行屏蔽；否，則按照正常有霍爾傳感器的驅(qū)動(dòng)方式進(jìn)行驅(qū)動(dòng)； (2)按照TH-1啟動(dòng)方法產(chǎn)生電機(jī)轉(zhuǎn)子電流，保持該電流直到霍爾傳感器產(chǎn)生新的狀態(tài)變化信號(hào)； (3)判定該新的狀態(tài)變化信號(hào)是否是第一個(gè)狀態(tài)變化信號(hào)；是，則返回步驟(2);否，則執(zhí)行步驟⑷； (4)計(jì)算前面兩個(gè)新的狀態(tài)變化信號(hào)的時(shí)間間隔At; (5)判定損壞的霍爾傳感器在邏輯上是否應(yīng)當(dāng)在剛過去的At內(nèi)產(chǎn)生狀態(tài)變化信號(hào)，是，則根據(jù)當(dāng)前的電流分配狀態(tài)和正常狀況下的信號(hào)處理邏輯產(chǎn)生新的電流切換信號(hào)；否，則首先用At秒時(shí)間值去更 新存儲(chǔ)器中的60°的時(shí)域值，并利用當(dāng)前的電流分配狀態(tài)和正常狀況下的信號(hào)處理邏輯產(chǎn)生新的電流切換信號(hào)，然后在根據(jù)當(dāng)前的電流分配狀態(tài)和正常狀況下的信號(hào)處理邏輯在秒后產(chǎn)生新的電流切換信號(hào)； (6)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)根據(jù)輸入的運(yùn)行控制信號(hào)判定驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是否需要繼續(xù)運(yùn)行，是，則保持現(xiàn)有的電流狀態(tài)，檢測(cè)下一個(gè)新的狀態(tài)變化信號(hào)，并返回步驟(4);否，則停機(jī)。
4.三相有傳感器BLDC電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)方法，其特征在于，主要包括以下步驟: (1)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)檢測(cè)是否有損壞的霍爾傳感器，有，則對(duì)有問題的霍爾傳感器進(jìn)行屏蔽，并設(shè)定霍爾傳感器的位置信號(hào)誤差設(shè)置為零；否，則按照正常驅(qū)動(dòng)方式進(jìn)行驅(qū)動(dòng)； (2)按照TH-1啟動(dòng)方法產(chǎn)生電機(jī)轉(zhuǎn)子電流，保持該電流直到兩個(gè)霍爾傳感器產(chǎn)生新的狀態(tài)變化信號(hào)； (3)判定該新的狀態(tài)變化信號(hào)是否是第一個(gè)狀態(tài)變化信號(hào)；是，則返回步驟(2);否，則執(zhí)行步驟⑷； (4)計(jì)算前面兩個(gè)新的狀態(tài)變化信號(hào)的時(shí)間間隔At，并按照霍爾傳感器的安裝誤差對(duì)該狀態(tài)變化信號(hào)在時(shí)域上進(jìn)行補(bǔ)償； (5)判定損壞的霍爾傳感器在邏輯上是否應(yīng)當(dāng)在剛過去的At內(nèi)產(chǎn)生狀態(tài)變化信號(hào)，是，則根據(jù)當(dāng)前的電流分配狀態(tài)和正常狀況下的信號(hào)處理邏輯產(chǎn)生新的電流切換信號(hào)，并執(zhí)行步驟(7);否，則執(zhí)行步驟(6)； (6)判定時(shí)間間隔At是否小于速度判斷閾值，是，則先檢測(cè)新的狀態(tài)變化信號(hào)和反電勢(shì)的過零點(diǎn)信號(hào)，并以無感驅(qū)動(dòng)的模式對(duì)電流進(jìn)行切換，然后再利用狀態(tài)變化信號(hào)和反電勢(shì)的過零點(diǎn)信號(hào)來計(jì)算霍爾傳感器的安裝誤差，并記錄這一誤差；否，則用At秒時(shí)間值去更新存儲(chǔ)器中的60°的時(shí)域值，并利用當(dāng)前的電流分配狀態(tài)和正常狀況下的信號(hào)處理邏輯產(chǎn)生新的電流切換信號(hào)，然后再根據(jù)當(dāng)前的電流分配狀態(tài)和正常狀況下的信號(hào)處理邏輯在At秒后產(chǎn)生新的電流切換信號(hào)； (7)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)根據(jù)輸入的運(yùn)行控制信號(hào)判定驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是否需要繼續(xù)運(yùn)行，是，則保持現(xiàn)有的電流狀態(tài)，檢測(cè)下一個(gè)新的狀態(tài)變化信號(hào)，并返回步驟(4);否，則停機(jī)。
5.三相有傳感器BLDC電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)方法，其特征在于，主要包括以下步驟: (1)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)對(duì)有問題的霍爾傳感器進(jìn)行指定，并對(duì)其進(jìn)行屏蔽； (2)按照TH-2啟動(dòng)方法產(chǎn)生 電機(jī)轉(zhuǎn)子電流，保持該電流直到霍爾傳感器產(chǎn)生新的狀態(tài)變化信號(hào)； (3)判定該新的狀態(tài)變化信號(hào)是否是第一個(gè)狀態(tài)變化信號(hào)；是，則返回步驟(2);否，則執(zhí)行步驟⑷； (4)根據(jù)當(dāng)前的電流分配狀態(tài)和正常狀況下的信號(hào)處理邏輯產(chǎn)生新的電流切換信號(hào)； (5)計(jì)算前面兩個(gè)新的狀態(tài)變化信號(hào)的時(shí)間間隔At，并用At/3秒時(shí)間值去更新存儲(chǔ)器中的60°的時(shí)域值； (6)根據(jù)當(dāng)前的電流分配狀態(tài)和正常狀況下的信號(hào)處理邏輯在60°后依次產(chǎn)生新的第一個(gè)電流切換信號(hào)和第二個(gè)電流切換信號(hào)； (7)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)根據(jù)輸入的運(yùn)行控制信號(hào)判定驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是否需要繼續(xù)運(yùn)行，是，則保持現(xiàn)有的電流狀態(tài)，檢測(cè)下一個(gè)新的狀態(tài)變化信號(hào)，并返回步驟(5);否，則停機(jī)。
6.三相有傳感器BLDC電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)方法，其特征在于，主要包括以下步驟: (1)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)檢測(cè)是否有損壞的霍爾傳感器，有，則對(duì)有問題的霍爾傳感器進(jìn)行屏蔽，并把霍爾傳感器的安裝誤差設(shè)置為零；否，則按照正常驅(qū)動(dòng)方式進(jìn)行驅(qū)動(dòng)； (2)按照TH-2啟動(dòng)方法產(chǎn)生電機(jī)轉(zhuǎn)子電流，保持該電流直到兩個(gè)霍爾傳感器產(chǎn)生新的狀態(tài)變化信號(hào)； (3)判定該新的狀態(tài)變化信號(hào)是否是第一個(gè)狀態(tài)變化信號(hào)；是，則返回步驟(2);否，則執(zhí)行步驟⑷； (4)對(duì)狀態(tài)變化信號(hào)的誤差在時(shí)域中進(jìn)行補(bǔ)償，并根據(jù)當(dāng)前的電流分配狀態(tài)和正常狀況下的信號(hào)處理邏輯產(chǎn)生新的電流切換信號(hào)； (5)計(jì)算前面兩個(gè)新的狀態(tài)變化信號(hào)的時(shí)間間隔At，并判定該時(shí)間間隔At是否小于速度判斷閾值；是，則先檢測(cè)新的狀態(tài)變化信號(hào)和反電勢(shì)的過零點(diǎn)信號(hào)，并以無感驅(qū)動(dòng)的模式對(duì)電流進(jìn)行切換，然后再利用狀態(tài)變化信號(hào)和反電勢(shì)的過零點(diǎn)信號(hào)來計(jì)算霍爾傳感器的安裝誤差，并記錄這一誤差；否，則用At/3秒時(shí)間去更新存儲(chǔ)器中的60°的時(shí)域值，并利用當(dāng)前的電流分配狀態(tài)和正常狀況下的信號(hào)處理邏輯在60°后依次產(chǎn)生新的第一個(gè)電流切換信號(hào)和第二個(gè)電流切換信號(hào)； (6)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)根據(jù)輸入的運(yùn)行控制信號(hào)判定驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是否需要繼續(xù)運(yùn)行，是，則保持現(xiàn)有的電流狀態(tài)，檢測(cè)下一個(gè)新的狀態(tài)變化信號(hào)，并返回步驟(4);否，則停機(jī)。
【文檔編號(hào)】H02P6/16GK104079216SQ201310101189
【公開日】2014年10月1日 申請(qǐng)日期:2013年3月26日 優(yōu)先權(quán)日:2013年3月26日
【發(fā)明者】畢磊 申請(qǐng)人:峰岹科技（深圳）有限公司