無傳感器型無刷直流電機起始驅動方法技術

一種無傳感器型無刷直流電機的起始驅動方法，包括檢測轉子的初始位置的步驟；計算轉子的初始位置和排列位置之間的角度的步驟；根據計算的結構決定轉子的運轉方向的步驟；上述方法中的初始位置及排列位置為電動角。本發明專利技術它在大負荷的情況下，也能穩定地啟動電機，并利用重力的慣性提高電機的啟動性能。

【技術實現步驟摘要】
?無傳感器型無刷直流電機起始驅動方法
本專利技術涉及一種無傳感器型無刷直流電機的起始驅動方法。
技術介紹
一般而言，冰箱及空調的送風扇選用價格較低廉的單相感應式電機(induction?machine)，但單相感應式電機的效率就較低，因此，如果希望達到冰箱及空調節電的目的，還是需要選用高效率的電機。因此，通常選用比單相感應式電機效率較高的無刷直流電機。在無刷直流電機中，通過轉子的永久磁鐵和定子的線圈所產生的磁通的切割產生旋轉扭矩，因此，為了決定接入定子線圈的電壓或電流的極性，需時刻檢測轉子的位置。如圖1所示，其包括由永久磁鐵構成的轉子2和檢測轉子2的位置的霍爾傳感器(hall?sensor)3。如圖2所示，其包括將常用交流電源轉換成直流電壓的整流部11；將上述整流部11所輸出的直流電壓變換成所需大小及頻率的電壓，并根據轉子(未圖示)的位置接入到電機14的相應線圈的變極器部13；檢測轉子的位置的轉子位置檢測部15；將上述整流部11所輸出的高壓直流電壓轉換成低壓直流電壓，從而輸出驅動變極器13的轉換部件的驅動信號，與此同時，向轉子位置檢測部15的位置檢測傳感器供應低壓直流電壓的電源部12。如圖1所示，定子1的內側面如同轉子2一樣呈圓形時，在不接入電源的情況下轉子將處在某一個位置，即，給電機接入電源的起始階段，根據轉子2的初始位置，電機向著所希望的方向旋轉或不旋轉。例如，因為轉子2的永久磁鐵N、S界線附近的扭矩非常小，因此缺乏電機向所希望的方向旋轉的動力。尤其是，給電機施加過大的負荷時，更難保證其穩定的啟動。
技術實現思路
本專利技術所要解決的主要技術問題在于，克服現有的技術存在的缺陷，而提供一種無傳感器型無刷直流電機的起始驅動方法，它在大負荷的情況下，-->也能穩定地啟動電機，并利用重力的慣性提高電機的啟動性能。本專利技術解決其技術問題所采用的技術方案是：一種無傳感器型無刷直流電機的起始驅動方法，其特征在于：包括檢測轉子的初始位置的步驟；計算上述轉子的初始位置和排列位置之間的角度的步驟；根據上述計算的結構決定上述轉子的運轉方向的步驟。前述的無傳感器型無刷直流電機的起始驅動方法，其方法中的初始位置及排列位置為電動角。前述的無傳感器型無刷直流電機的起始驅動方法，其中在上述計算步驟，相減上述初始位置和上述排列位置得出上述角度；而在上述決定步驟，如果上述角度為正數，則將上述運轉方向決定為順時針方向，而如果上述角度為負數，則將上述運轉方向決定為逆時針方向。附圖說明下面結合附圖和實施例對本專利技術進一步說明。圖1為現有技術的兩相無刷直流電機的概略結構示意圖；圖2為現有技術的兩相無刷直流電機的驅動裝置結構框圖；圖3為本專利技術的起始驅動方法的滾筒洗衣機剖面圖；圖4為圖3的重要部分放大圖；圖5為圖3所示的滾筒洗衣機的驅動裝置框圖；圖6a及6b為本專利技術的起始驅動方法的部分實施例。圖中標號說明：401：電源部????????????402：整流部403：變極器部(inverter)404：電機405：轉子位置檢測部????406：電機控制部具體實施方式如圖3所示，滾筒洗衣機包括位于外殼20內并被減震器D和彈簧S支撐著的外槽30；位于上述外槽30內，并通過可旋轉的方式設置于其中的圓筒形裝的洗滌槽40；位于上述外槽30的下部一側，并通過所接入的電源進行旋轉的驅動裝置。為了給上述構成的洗衣機的洗滌槽40傳遞驅動力而形成有洗滌軸100。如圖4所示，上述洗滌軸100的一端插入于形成在洗滌槽40后面的圈套(spider)50，而另一端與轉子軸襯234a相齒合。驅動裝置的旋轉力通過洗-->滌軸100進行傳遞并帶動旋轉洗滌槽40。通過上述洗滌槽40的旋轉，洗滌物被舉起并通過重力的作用掉落，從而完成洗滌過程。另外，在滾筒洗衣機的前面，形成有能夠開閉洗滌槽40的開口部的門R，而在上述門R和洗滌槽40之間設置有墊圈G。另外，在上述門R的上部，形成有接收使用者的操作命令并控制整個洗衣機工作的控制部C。如圖4所示，能夠產生上述洗滌軸100的旋轉力的旋轉裝置包括直接連接于上述洗滌軸100的，作為轉子的轉子組合體200和結合于洗滌槽40的后方并產生旋轉磁場的，作為定子的定子組裝體300。上述轉子組裝體200呈與上述定子組裝體300的外周面保持一定間隔，并圍住上述定子組裝體300的形態。上述轉子組裝體200包括設置磁鐵210的側壁和底部234。上述底部234包括與洗滌軸100a的下部相結合的轉子軸襯234a和結合于上述轉子軸襯234a的上部的轉子軸襯桿234b。上述定子組裝體300包括由多個鐵片層疊而成的鐵心320；纏繞于上述鐵心320外周面的線圈340；防止上述鐵心320和線圈340的接觸的絕緣體(未圖示)。另外，在定子組裝體300的外周面，設置有利用定子組裝體300所產生的旋轉磁場產生感應電流和旋轉力的轉子組裝體200。如圖5所示，其包括接入外部常用交流電源的電源部401；將所輸入的常用交流電源轉換成直流電壓的整流部402；根據變極器的驅動信號將上述整流部402所輸出的直流電壓轉換成所希望的大小及頻率的電壓，并接入到電機404的相應的線圈的變極器部403；檢測處于停止狀態的轉子的位置的轉子位置檢測部405；根據轉子的位置(停止位置)產生變極器驅動信號并輸出到變極器部403的電機控制部406。圖5中的電源部401、整流部402、變極器部403及電機404為通常用于無傳感器型無刷直流電機(404)的部件，因此省略對其進行的詳細說明。另外，轉子位置檢測部405檢測停止狀態下的電機404的轉子(圖4所示的轉子組裝體200)和定子(圖4所示的定子組裝體)之間的相對電動角，通常是給電機404接入不足以旋轉電機404的位置檢測信號，從而檢測出其位置。即，上述轉子位置檢測部405非現有技術的霍爾傳感器3，而是利用遠小于驅動電機404所需的電壓的高頻電壓(位置檢測信號)計算轉子200和定子300之-->間的相對位置。因此，在如圖5所示的驅動裝置中不具備有霍爾傳感器3等傳感器。此時，設上述電動角向順時針方向增加。圖6a及6b為本專利技術的起始驅動方法的部分實施例。如圖6a所示，電機控制部406從轉子位置檢測部405接收表示轉子200的初始位置A的電動角信息，從而決定轉子200相對于定子300能夠獲得最大旋轉磁場的排列位置B。例如，上述排列位置B為定子300的線圈340和轉子200的磁鐵210離得最近，從而使達到線圈340的磁通最大的位置。另外，因為各線圈340之間的間隔相同，而且各磁鐵210之間的間隔也相同，因此當檢測出初始位置A，則出現多個排列位置，從中，我們可以選擇與當前的初始位置A最近的排列位置B。如圖所示，如果初始位置A的電動角大于排列位置B的電動角(即，相減初始位置和排列位置的差為正數)，則電機控制部406決定轉子200的旋轉方向為順時針方向CW，從而以上述順時針方向CW開始起始驅動。因為上述順時針方向CW為轉子200能夠利用重力的方向(沿著重力的慣性方向)，因此，在起始驅動時，即使初始位置A上的起動力稍小，也能借助重力旋轉至排列位置B和初始位置A相一致的位置，從而形成最大的旋轉磁場并驅動電機。如圖6b所示，如果初始位置A的電動角小于排列位置B的電動角(即，相減初始位置和排列本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種無傳感器型無刷直流電機的起始驅動方法，其特征在于：包括檢測轉子的初始位置的步驟；計算上述轉子的初始位置和排列位置之間的角度的步驟；根據上述計算的結構決定上述轉子的運轉方向的步驟。

【技術特征摘要】
1、一種無傳感器型無刷直流電機的起始驅動方法，其特征在于：包括檢測轉子的初始位置的步驟；計算上述轉子的初始位置和排列位置之間的角度的步驟；根據上述計算的結構決定上述轉子的運轉方向的步驟。2、根據權利要求1所述的無傳感器型無刷直流電機的起始驅動方法，其特征在于：上述方法中的初始位置及...

【專利技術屬性】
技術研發人員：金經勛，姜桂龍，張虎龍，
申請(專利權)人：樂金電子天津電器有限公司，
類型：發明
國別省市：12[中國|天津]