[发明专利]一种双轴对转永磁无刷直流电机的初始启动方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种双轴对转永磁无刷直流电机的初始启动方法，使用该方法可以实现双轴对转永磁无刷直流电机安全、可靠地启动。

背景技术

普通永磁无刷直流电机仅转子磁极旋转，其电枢是静止不动的。而基于作用力与反作用力原理的双轴对转永磁无刷直流电机在电磁转矩的驱动下，使内、外两个转子同时向相反的方向旋转。在水下对转推进系统中，双轴对转永磁无刷直流电机与对转螺旋桨配合使用，可以显著地提高水下航行器的推进效率，同时消除由单个螺旋桨转动带来的横滚。

位置传感器是双轴对转永磁无刷直流电机的重要组成部分，其作用是检测转子磁极对电枢绕组的相对位置，从而为逆变器提供正确的换相信息。由于双轴对转电机两个转子都在旋转，所以就必须测量出两个转子之间的相对位置，以此作为换相依据。为检测出两个转子分别相对与支架的位置，在内、外两个转轴上分别安装用于位置检测的永磁磁极，将对应的霍尔传感器安装在支架上。四路外转子霍尔传感器U、V、W、A信号图如图1所示。内转子信号图与外转子信号图相同。

利用四路霍尔传感器信号可以将转子的空间位置转化为12种状态，两个转子的相对位置则为144种状态。初始启动过程必须依据这144种状态进行，但是若仅以位置信号的跳变时刻触发换相信号，将产生很大的换相误差，甚至不能使电机可靠启动。

发明内容

为了避免现有技术的不足之处，本发明提出一种双轴对转永磁无刷直流电机的初始启动方法，

一种双轴对转永磁无刷直流电机的初始启动方法，其特征在于步骤如下：

步骤1：在电机内、外转子中有一个没有转过一对极的距离的情况下，按照换相代号计算公式C₁＝(D+Z)％12+1计算得到换相代号，其中：D为由内转子霍尔位置传感器U₁V₁W₁A₁组合信号编制的内转子位置状态代号；Z为由外转子霍尔位置传感器U₂V₂W₂A₂组合信号编制的外转子位置状态代号，内、外转子状态代号编制规则如下：

内转子：

IF U₁V₁W₁A₁＝0101 D＝0；

IF U₁V₁W₁A₁＝0100 D＝1；

IF U₁V₁W₁A₁＝0110 D＝2；

IF U₁V₁W₁A₁＝0111 D＝3；

IF U₁V₁W₁A₁＝0011 D＝4；

IF U₁V₁W₁A₁＝0010 D＝5；

IF U₁V₁W₁A₁＝1010 D＝6；

IF U₁V₁W₁A₁＝1011 D＝7；

IF U₁V₁W₁A₁＝1001 D＝8；

IF U₁V₁W₁A₁＝1000 D＝9；

IF U₁V₁W₁A₁＝0101 D＝10；

IF U₁V₁W₁A₁＝1101 D＝11；

外转子：

IF U₂V₂W₂A₂＝0101 Z＝0；

IF U₂V₂W₂A₂＝0100 Z＝1；