[发明专利]无传感器无刷直流电动机的控制电路及其方法

权利要求书

1．无传感器无刷直流(BLDC)电动机的控制电路，利用换向单元供给的电源信号对多个定子绕组的磁化进行控制，其特征在于，该电路包括以下部分：

测量所述各相定子绕组端电压的每相电压的相电压测量单元；

测定由所述相电压测量单元测量所得的相电压极性的相电压极性测定单元；

产生滞后信号并将该滞后信号送至所述换向单元的数字移相器，该滞后信号比由所述相电压极性测定单元所测定的相电压相位滞后多达90°。

2．根据权利要求1所述的电路，其中所述数字移相器包括：

第一计数器，累积由所述相电压极性测定单元测定的信号设定时间值；

第二计数器，累积由所述相电压极性测定单元测定的信号清除时间值；

比较装置，用以比较第一和第二计数器中的一个计数器的值是否等于另一个计数器的半数值；

清零装置，根据所述比较装置的比较结果，当第一和第二计数器中的一个计数器的值等于另一个计数器的半数值时，该清零装置清除该另一个计数器的计数值；

滞后信号发生装置，当由所述清零装置对所述第一计数器清零时，产生一个清零信号；而当所述第二计数器清零时，产生一个设定信号。

3．根据权利要求2所述的电路，其中所述数字移相器包括：

设定值比较装置，它将所述第一和第二计数器的每一个累积值与一预先设定值进行比较；

设定值保持装置，当每一个累积值大于所述预先设定值，根据所述设定值比较装置的比较结果，该设定值保持装置将每个已累积值作为预先设定值来保持。

4．无传感器无刷(BLDC)电动机的控制方法，利用换向单元提供的电源供电信号对多个定子绕组的磁化进行控制，其特征在于，该控制方法包括下述步骤：

从定子每相端电压测量每相电压；

由所述测量相电压步骤中测量得到的信号来测定相电压的极性；

进行数字相移以产生一滞后信号，该滞后信号比由所述的相电压极性测定步骤中所得的相电压信号的相位滞后多达90°，同时向所述换向单元输出该滞后信号。

5．如权利要求4所述的方法，其中所述数字相移步骤还包括以下步骤：

第一累积计数，对来自所述相电压极性测定步骤的正电压区间的时间进行累积计数；

第二累计数，对来自所述相电压极性测定步骤的负电压区间的时间进行累积计数；

比较所述累积值，用以确定所述第一和第二计数步骤中的一个计数步骤中的值是否等于另一个计数步骤所得的半值；

清除计数器的数值，根据所述比较累积值步骤的比较结果，当所述第一和第二计数器中的一个计数器的累积值等于另一个计数器的半值时，将该另一个计数器的值清零；以及

产生一个滞后信号，当在所述清除计数器数值的步骤中将所述第一计数器清零时产生一清零信号，而当所述第二计数器清零时产生一设定信号。

6．根据权利要求5所述的方法，其中所述数字相移步骤还包括以下步骤：

固定累积值，用于比较所述计数器的每一个累积值是否大于一预先选定值，并当每一个累积值大于该预先选定值时，将此累积值作为一预定值予以保持。

7．无传感器无刷直流(BLDC)电动机的控制装置，包括以下部分：

阶跃信号发生单元，当电机由起动达到预定转速时产生一个阶跃信号；

相电压测量单元，用以测量所述电机每相定子绕组的电压；

相电压极性测定单元，用以测定由上述相电压测量单元测量的相电压的极性；

数字移相器，输出一个比由所述相电压极性测定单元测定的相电压信号的相位滞后达90°的信号；

模式选择单元，通过比较从所述阶跃信号发生单元产生的信号与从所述数字移相器产生的信号，来选取一个信号；

换向单元，用于输出该由所述模式选择单元选定的信号，将其作为定子绕组的电源供电信号；

逆变器，根据所述换向单元的电源供电信号向所述电动机的定子绕组输送电功率。

8．根据权利要求7所述的装置，其中所述数字移相器包括：

两个积分单元，用于对所述相电压极性测定单元的具有不同极性的区间进行积分；

比较器，用以比较所述两个积分单元中的一个积分单元的值是否等于另一个积分单元的半数；以及

滞后信号发生装置，用于当一个积分单元的值与另一个积分单元的相当时发出一个滞后信号。