[发明专利]一种基于六脉冲算法实现霍尔传感器安装位置偏差的修正方法

说明书

技术领域

本发明属于无刷直流电机技术领域，具体涉及一种基于六脉冲算法实现霍尔传感器安装位置偏差的修正方法，以实现电机的霍尔传感器正确换相。

背景技术

无刷直流电机(Brusless DC motor，以下简称BLDCM)以其良好的输出转矩特性、高效的电能利用率、可智能化控制、使用寿命长等优点广泛应用在工业自动化领域中。BLDCM依靠电子换相，因此要准确的找到换相位置才能保证电机稳定高效的输出。如果BLDCM换相点出现超前或者滞后则容易造成电机对电能的利用率下降，系统工作不稳定，严重时甚至会给系统带来不可逆转的危害。因此正确的找到电机的换相点尤为重要。

根据刘吉超等在文章“霍尔传感器在无刷直流电机上的应用.(防爆电机，Explosion-Proof Electric Machine，2013年第5期：34-37)”所述，BLDCM实现一个电周期需要进行6次换相，每次换相的过零点之后30°恰好是换相点。目前常用的换相技术有基于无传感器的换相技术和基于有传感器的换相技术。其中无传感器的换相技术主要缺陷在于不能够适用大功率BLDCM，一旦外部负载过大，容易造成换相超前或者滞后；而基于有传感器的换相技术可以有效的避免无传感器技术带来的缺陷，也是目前最常用的方法，但是该种技术需要准确的找到霍尔传感器在BLDCM上的安装位置，一旦发生偏差就会影响系统的正常工作。目前常用的霍尔传感器安装位置的修正方法主要是依靠仪器进行修正，因此随之带来的问题包括：

(1)人为安装存在不可避免的误差；

(2)仪器设备过于昂贵，增加投入成本；

(3)手工误差修正效果不明显，修正率偏低。

因此，目前霍尔传感器安装位置偏差的修正方法仍然存在一定的缺陷，给大规模推广使用带来一定的瓶颈。

发明内容

针对上述技术问题，本发明提供一种基于六脉冲算法实现霍尔传感器安装位置偏差的修正方法，在不依靠人为寻找传感器位置、不需要检测设备帮助以及不需要人为修正的方式的前提下，直接通过六脉冲算法实现对霍尔传感器位置偏差的修正，使其准确实现在换相点处准确换相，算法简单易实现，可移植性强，降低开发以及维护成本。

实现本发明的技术方案如下：

一种基于六脉冲算法实现霍尔传感器安装位置偏差的修正方法，包括如下步骤：

(1).设定电机PWM的输出占空比为D，执行时间为Ti；

(2).设定三个霍尔传感器HA、HB、HC的相对安装电角度α,且确定被控对象电机的极对数N；

(3).将三个霍尔传感器HA、HB、HC按照α/N的机械角度固定在电机的定子圆周上；

(4).以“正电”、“悬空”、“接地”三种状态按照如下表1通电顺序给电机A相、B相、C相通电，分别测试三个霍尔传感器HA、HB、HC的电平信号，这样会得到相应的六组霍尔传感器信号S1、S2、S3、S4、S5、S6；

表1