[发明专利]无位置传感器无刷直流电机重载相位补偿计算方法

摘要

本发明涉及无刷直流电机技术领域，具体地说是一种无位置传感器无刷直流电机重载相位补偿计算方法，其特征在于采用反电动势检测方法，通过反电动势检测电路检测三相端电压，经滤波电路进行深度滤波后再与模拟中性点比较，经DSP处理器生成转子位置信号，将端电压分成反电动势信号和电流续流干扰信号，对两种信号进行相位和幅值的计算，得到由电流续流造成的转子位置信号的相位超前角度，加以补偿，本发明只需检测电机相电流，控制器即可实时确定超前的相位角度，因为相角超前换相有利于减小无刷直流电机的转矩脉动，所以可以根据电流大小和转速适当的进行相角补偿，从而使电机达到最佳运行状态。

主权项

1.一种无位置传感器无刷直流电机重载相位补偿计算方法，其特征在于采用反电动势检测方法，通过反电动势检测电路检测三相端电压，经滤波电路进行深度滤波后再与模拟中性点比较，经DSP处理器生成转子位置信号，将端电压分成反电动势信号和电流续流干扰信号，对两种信号进行相位和幅值的计算，得到由电流续流造成的转子位置信号的相位超前角度，加以补偿，具体步骤如下：为了分析使电机在重载时位置检测信号的相位偏移现象，下面对重载下的端电压进行分析：因为反电动势检测电路是一低通滤波器，高频分量经过检测电路将被滤除，因此可做如下简化：1）因为PWM调制频率远大于反电动势检测电路的低通滤波器的截止频率，高频的PWM斩波电压可以用其电压平均值近似；2）同样，电机中性点电压波动也被滤除，可以用其平均值近似；3）相反电动势为120°平顶宽，等效幅值为母线电压的PWM波；在采用上桥臂调制，下桥臂导通方式（PWM-ON）时端电压可以简化成如图4所示的模型， 其中，为理想线反电动势与理想中性点的电压之和，为电流续流引起的电压畸变，端电压等于与之和，即=+(电压参考点为母线负极)；图4中端电压可以分成6个状态，分别为：1）和时刻：该相下桥臂导通，端电压与相等，为母线负极电压，标记为0，也为0，此时不影响位置信号的检测；2）时间段：电机换相，电流经过上桥臂反并联二极管续流，电压被钳位为母线电压，随相反电动势的增大而线性上升；为与之差，即；3）时间段：该相悬空，相端电压为相反电动势与中性点电压之和。