[发明专利]无刷直流电机的控制系统及其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及电机技术领域，尤其涉及一种无刷直流电机的控制系统以及一种无刷直流电机的控制方法。

背景技术

无刷直流电机的无位置传感器控制技术包括反电动势法，其中反电动势法包括三次谐波法。

传统的三次谐波法中，首先检测电阻网络中点与无刷直流电机三相绕组中性点之间的电压信号，然后经过低通滤波器滤除高频PWM(Pulse Width Modulation，脉冲宽度调制)信号后得到无刷直流电机的反电动势的三次谐波信号，最后检测滤波后的三次谐波信号的过零点并移相30°的电角度即可得到无刷直流电机的三相绕组的换相点。但是，该方法需要无刷直流电机三相绕组中性点可知，并且，检测的电压信号经低通滤波器调理后会产生相移，使得检测得到的换相点与实际换相点之间出现偏差，降低了无刷直流电机的控制性能。

另外，改进的三次谐波法通过检测电阻网络中点与直流母线中点之间的电压信号以得到无刷直流电机的反电动势的三次谐波信号，并经过滤波和相移处理后得到无刷直流电机的三相绕组的换相点。该方法虽然无需无刷直流电机三相绕组中性点可知，但是，仍需要低通滤波器对电压信号进行滤波处理，使得检测得到的换相点与实际换相点之间出现偏差，降低了无刷直流电机的控制性能。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本发明的一个目的在于提出一种无刷直流电机的控制系统，能够根据第一中点和第二中点之间电压的过零点对无刷直流电机进行准确控制，简化了硬件电路，降低了系统成本。

本发明的另一个目的在于提出一种无刷直流电机的控制方法。

为了实现上述目的，本发明一方面实施例提出的无刷直流电机的控制系统，包括：直流母线，所述直流母线与电源相连，其中，所述直流母线具有第一中点；逆变器，所述逆变器连接在所述直流母线和无刷直流电机之间，所述逆变器具有与所述无刷直流电机的三相定子绕组端点相连的第一节点至第三节点；电阻网络，所述电阻网络分别与所述第一节点至第三节点相连，所述电阻网络具有第二中点，其中，所述第一中点和第二中点之间的电压与所述无刷直流电机的三相定子绕组中点和所述第二中点之间的电压相等；以及控制器，所述控制器用于检测所述第一中点和第二中点的电压，并根据所述第一中点和所述第二中点之间电压的过零点对所述无刷直流电机进行控制。

根据本发明实施例的无刷直流电机的控制系统，控制器检测直流母线的第一中点和电阻网络的第二中点的电压，并根据直流母线的第一中点和电阻网络的第二中点之间电压的过零点对无刷直流电机进行控制。因此，本发明实施例的无刷直流电机的控制系统无需无刷直流电机的三相定子绕组中点可知，同时无需低通滤波器进行滤波处理即可实现对无刷直流电机的控制，消除了由于低通滤波器产生相移而引起的误差，提高了无刷直流电机的控制性能，简化了硬件电路，降低了系统成本。

根据本发明的一个实施例，所述电阻网络包括：第一电阻至第三电阻，所述第一电阻至第三电阻的一端分别与所述无刷直流电机的三相定子绕组端点对应相连，所述第一电阻至第三电阻的另一端分别与所述第二中点相连。

根据本发明的一个实施例，所述第一电阻至第三电阻的阻值相等。

根据本发明的一个实施例，所述控制器根据所述第一中点和所述第二中点之间电压的过零点确定反电动势三次谐波的过零点，并根据所述反电动势三次谐波的过零点确定反电动势的过零点，以及根据所述反电动势的过零点生成三相绕组换相信号。

为了实现上述目的，本发明另一方面实施例提出了无刷直流电机的控制方法，所述无刷直流电机的控制系统包括直流母线、逆变器和电阻网络，其中，所述直流母线具有第一中点，所述电阻网络具有第二中点，所述第一中点和第二中点之间的电压与所述无刷直流电机的三相定子绕组中点和所述第二中点之间的电压相等，所述控制方法包括以下步骤：检测所述第一中点和第二中点的电压；以及根据所述第一中点和所述第二中点之间电压的过零点对所述无刷直流电机进行控制。

根据本发明实施例的无刷直流电机的控制方法，首先检测第一中点和第二中点的电压，然后根据第一中点和第二中点之间电压的过零点对无刷直流电机进行控制。因此，本发明实施例的无刷直流电机的控制方法无需无刷直流电机的三相定子绕组中点可知，同时无需低通滤波器进行滤波处理即可实现对无刷直流电机的控制，消除了由于低通滤波器产生相移而引起的误差，提高了无刷直流电机的控制性能，简化了硬件电路，降低了系统成本。