本發(fā)明專利技術(shù)提出了一種直流無刷電機(jī)的轉(zhuǎn)子位置檢測電路，包括三組檢測電路，每組檢測電路分別檢測直流無刷電機(jī)的一相反向電動勢；在每組檢測電路中，反向電動勢輸入檢測電路，首先由電阻網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行分壓處理，再由電容隔開直流，然后通過阻容網(wǎng)絡(luò)濾波，得到以參考電壓為中心的反向電動勢信號，最后與參考電壓比較，檢測得到反向電動勢的過零點(diǎn)；根據(jù)三組檢測電路得到的直流無刷電機(jī)三相反向電動勢過零點(diǎn)，得到直流無刷電機(jī)的轉(zhuǎn)子位置。與經(jīng)典的檢測電路相比，此電路過零點(diǎn)檢測準(zhǔn)確，提高了電機(jī)的工作效率，發(fā)熱量低。而且此電路不必對前端的阻容網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行調(diào)整匹配，方便靈活。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及電機(jī)
，具體為一種直流無刷電機(jī)的轉(zhuǎn)子位置檢測電路。
技術(shù)介紹
永磁無刷直流電機(jī)由于其無換向火花、運(yùn)行可靠、維護(hù)方便、結(jié)構(gòu)簡單、無勵(lì)磁損耗等眾多優(yōu)點(diǎn)，自20世紀(jì)50年代出現(xiàn)以來，就在很多場合得到越來越廣泛的應(yīng)用。傳統(tǒng)的永磁無刷直流電機(jī)均需一個(gè)附加的位置傳感器，用以向逆變橋提供必要的換向信號。它的存在給直流無刷電機(jī)的應(yīng)用帶來很多不便：首先，位置傳感器會增加電機(jī)的體積和成本；其次，連線眾多的位置傳感器會降低電機(jī)運(yùn)行的可靠性，即便是現(xiàn)在應(yīng)用最為廣泛的霍爾傳感器，也存在一定程度的磁不敏感區(qū)；再次，在某些惡劣的工作環(huán)境中，如在密封的空調(diào)壓縮機(jī)中，由于制冷劑的強(qiáng)腐蝕性，常規(guī)的位置傳感器根本就無法使用；此外，傳感器的安裝精度還會影響電機(jī)的運(yùn)行性能，增加生產(chǎn)的工藝難度。針對位置傳感器所帶來的種種不利影響，近一二十年來，永磁無刷直流電機(jī)的無位置傳感器控制一直是國內(nèi)外較為熱門的研究課題。無位置傳感器控制，在電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的過程中，作為逆變橋功率器件換向?qū)〞r(shí)序的轉(zhuǎn)子位置信號仍然是需要的，只不過這種信號不再由位置傳感器來提供，而應(yīng)該由新的位置信號檢測措施來代替，即以提高電路和控制的復(fù)雜性來降低電機(jī)的復(fù)雜性。所以，目前永磁無刷直流電機(jī)無位置傳感器控制研究的核心和關(guān)鍵就是架構(gòu)一轉(zhuǎn)子位置信號檢測線路，從軟硬件兩個(gè)方面來間接獲得可靠的轉(zhuǎn)子位置信號，借以觸發(fā)導(dǎo)通相應(yīng)的功率器件，驅(qū)動電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。直流無刷電機(jī)中，受定子繞組產(chǎn)生的合成磁場的作用，轉(zhuǎn)子沿著一定的方向轉(zhuǎn)動。電機(jī)定子上放有電樞繞組，因此，轉(zhuǎn)子一旦旋轉(zhuǎn)就會在空間形成導(dǎo)體切割磁力線的情況。根據(jù)電磁感應(yīng)定律可知，導(dǎo)體切割磁力線會在導(dǎo)體中產(chǎn)生感應(yīng)電熱。所以，在轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的時(shí)候就會在定子繞組中產(chǎn)生感應(yīng)電勢，即運(yùn)動電勢，一般稱為反電動勢或反電勢。具有梯形反電動勢波形的三相無刷直流電機(jī)主電路如圖1所示。OUT-U、OUT-V和OUT-W為全橋逆變電路的三相輸出，直接驅(qū)動電機(jī)。三個(gè)R1電阻組成星型連接，虛擬出中性點(diǎn)。RF電阻為電流檢測電阻，用于電流過流保護(hù)。RA和RB電阻構(gòu)成分壓網(wǎng)絡(luò)，形成參考電壓。中性點(diǎn)電壓與參考電壓比較，從而獲取到三相反向電動勢在一個(gè)電角度周期內(nèi)的總共6個(gè)過零點(diǎn)。從圖2中可以看到OUT-U相和OUT-V相的驅(qū)動波形，第三行波形為三相中性點(diǎn)的波形，第四行波形為比較器的輸出波形，其中包含了反向電動勢的過零點(diǎn)信息。實(shí)線為比較器負(fù)輸入端的參考電壓。上面提到的這種反電勢過零點(diǎn)檢測電路的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單、成本低，但缺點(diǎn)也十分明顯。比較器負(fù)輸入端的參考電壓需要進(jìn)行調(diào)整，這就必然會使檢測到的過零點(diǎn)與真實(shí)過零點(diǎn)存在一些相位誤差，導(dǎo)致電機(jī)運(yùn)行時(shí)，或多或少的存在抖動。在同樣的負(fù)載條件下，母線電流變大，電機(jī)效率變低，發(fā)熱增加。同時(shí)在大量生產(chǎn)時(shí)會增加生產(chǎn)工序，浪費(fèi)時(shí)間，從而提高成本。另外比較器檢測到的過零點(diǎn)波形不包含相序信息，使用時(shí)必須假設(shè)驅(qū)動相序，否則存在驅(qū)動失步的風(fēng)險(xiǎn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
為解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本專利技術(shù)提出了一種直流無刷電機(jī)的轉(zhuǎn)子位置檢測電路，對反向電動勢過零點(diǎn)檢測電路進(jìn)行改進(jìn)，使用電容分離反向電動勢中的直流信號，并將每一路反向電動勢與參考電壓進(jìn)行比較，從而完成過零點(diǎn)檢測。本專利技術(shù)的技術(shù)方案為：所述一種直流無刷電機(jī)的轉(zhuǎn)子位置檢測電路，其特征在于：包括三組檢測電路，每組檢測電路分別檢測直流無刷電機(jī)的一相反向電動勢；在每組檢測電路中，反向電動勢輸入檢測電路，首先由電阻網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行分壓處理，再由電容隔開直流，然后通過阻容網(wǎng)絡(luò)濾波，得到以參考電壓為中心的反向電動勢信號，最后與參考電壓比較，檢測得到反向電動勢的過零點(diǎn)；根據(jù)三組檢測電路得到的直流無刷電機(jī)三相反向電動勢過零點(diǎn)，得到直流無刷電機(jī)的轉(zhuǎn)子位置。有益效果本專利技術(shù)通過檢測電路分別檢測直流無刷電機(jī)每一相的反向電動勢，在檢測電路中，通過阻容網(wǎng)絡(luò)將反向電動勢中的直流分量分離出去，并與固定的參考電壓進(jìn)行比較，能夠獲得每一相反向電動勢的真實(shí)過零點(diǎn)。與經(jīng)典的檢測電路相比，此電路過零點(diǎn)檢測準(zhǔn)確，提高了電機(jī)的工作效率，發(fā)熱量低。而且此電路不必對前端的阻容網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行調(diào)整匹配，方便靈活，雖然電路成本增加一點(diǎn)，但是減少了生產(chǎn)環(huán)節(jié)，提高了效率，平衡下來總體成本還是下降一些。附圖說明圖1：經(jīng)典的反向電動勢過零點(diǎn)檢測電路；圖2：過零點(diǎn)波形示意圖；圖3：改進(jìn)后的反向電動勢檢測電路。具體實(shí)施方式下面詳細(xì)描述本專利技術(shù)的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，旨在用于解釋本專利技術(shù)，而不能理解為對本專利技術(shù)的限制。由于目前反電勢過零點(diǎn)檢測電路存在如
技術(shù)介紹
中所述的問題，本實(shí)施例對反向電動勢檢測電路進(jìn)行了改進(jìn)，包括三組檢測電路，每組檢測電路分別檢測直流無刷電機(jī)的一相反向電動勢；在每組檢測電路中，反向電動勢輸入檢測電路，首先由電阻網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行分壓處理，再由電容隔開直流，然后通過阻容網(wǎng)絡(luò)濾波，得到以參考電壓為中心的反向電動勢信號，最后與參考電壓比較，檢測得到反向電動勢的過零點(diǎn)。以A相反電勢為例，PA_OUTU信號通過R26和R34電阻構(gòu)成的電阻分壓網(wǎng)絡(luò)，幅值將為原來的1/11，C15電容濾掉反電勢信號中的直流成分，再經(jīng)過R31和C17構(gòu)成的低通濾波網(wǎng)絡(luò)，得到以參考電壓CAMP_REF為中心的反電勢信號，與參考電壓CAMP_REF比較，獲得A相反電勢的過零點(diǎn)。最后根據(jù)三組檢測電路得到的直流無刷電機(jī)三相反向電動勢過零點(diǎn)，得到直流無刷電機(jī)的轉(zhuǎn)子位置。盡管上面已經(jīng)示出和描述了本專利技術(shù)的實(shí)施例，可以理解的是，上述實(shí)施例是示例性的，不能理解為對本專利技術(shù)的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在不脫離本專利技術(shù)的原理和宗旨的情況下在本專利技術(shù)的范圍內(nèi)可以對上述實(shí)施例進(jìn)行變化、修改、替換和變型。本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種直流無刷電機(jī)的轉(zhuǎn)子位置檢測電路，其特征在于：包括三組檢測電路，每組檢測電路分別檢測直流無刷電機(jī)的一相反向電動勢；在每組檢測電路中，反向電動勢輸入檢測電路，首先由電阻網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行分壓處理，再由電容隔開直流，然后通過阻容網(wǎng)絡(luò)濾波，得到以參考電壓為中心的反向電動勢信號，最后與參考電壓比較，檢測得到反向電動勢的過零點(diǎn)；根據(jù)三組檢測電路得到的直流無刷電機(jī)三相反向電動勢過零點(diǎn)，得到直流無刷電機(jī)的轉(zhuǎn)子位置。
【技術(shù)特征摘要】
1.一種直流無刷電機(jī)的轉(zhuǎn)子位置檢測電路，其特征在于：包括三組檢測電路，每組
檢測電路分別檢測直流無刷電機(jī)的一相反向電動勢；在每組檢測電路中，反向電
動勢輸入檢測電路，首先由電阻網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行分壓處理，再由電容隔開直流，...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：唐翔，劉琳，袁嵩，張琴琴，惠娟，宋力，李琳，方衛(wèi)，田露，
申請(專利權(quán))人：西安航天動力測控技術(shù)研究所，
類型：發(fā)明
國別省市：陜西;61
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