抑制无刷直流电机高速转矩脉动的控制装置及控制方法
【专利摘要】本发明公开了一种抑制无刷直流电机高速转矩脉动的控制装置，包括电压型逆变器、无刷直流电机和控制器，所述电压型逆变器的输出端分别对应连接无刷直流电机的三相绕组，而控制器的输入端连接无刷直流电机的霍尔信号输出端，且所述控制器的输出端分别连接电压型逆变器的6个功率管的控制端，用于控制各功率管的开通与关闭。此种控制装置可有效抑制换相转矩脉动，拓展无刷直流电机的应用范围。本发明还公开一种基于前述抑制无刷直流电机高速转矩脉动的控制装置的控制方法。
【专利说明】抑制无刷直流电机高速转矩脉动的控制装置及控制方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于控制领域，特别涉及一种用于抑制无刷直流电机高速转矩脉动的控制 装置及控制方法。
【背景技术】
[0002] 无刷直流电机具有体积小、性能好、结构简单、可靠性高、输出转矩大等优点，然而 无刷直流电机换相时产生的换相转矩脉动，可引起电机抖动、噪声，限制了该类电机的应用 范围。以无刷直流电机二二导通、三相六状态为例，高速运转的无刷直流电机在换相的时 候，导通相电流的上升速率小于关断相电流的下降速率，这就产生了换相转矩脉动，进而通 过制定一种减缓开通相电流的上升速率使两者的电流变化率趋于一致就能起到很好的抑 制效果。因此，采用一种抑制无刷直流电机高速转矩脉动的控制装置来抑制转矩脉动。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的在于提供一种抑制无刷直流电机高速转矩脉动的控制装置及控制 方法，其可有效抑制换相转矩脉动，拓展无刷直流电机的应用范围。
[0004] 为了达到上述目的，本发明的解决方案是：
[0005] -种抑制无刷直流电机高速转矩脉动的控制装置，包括电压型逆变器、无刷直流 电机和控制器，其中，电压型逆变器包括直流电压源和三相桥式逆变器，三相桥式逆变器由 6个功率管两两一组先串联再并联形成，所述直流电压源连接三相桥式逆变器的输入端，三 相桥式逆变器的三个输出端作为电压型逆变器的输出端；所述电压型逆变器的输出端分别 对应连接无刷直流电机的三相绕组，而控制器的输入端连接无刷直流电机的霍尔信号输出 端，且所述控制器的输出端分别连接电压型逆变器中的6个功率管的控制端，用于控制各 功率管的开通与关闭。
[0006] 上述电压型逆变器还包括三个电容器，三个电容器的一端分别与三相桥式逆变器 的三个输出端对应连接，三个电容器的另一端连接于一点。
[0007] -种基于如前所述的抑制无刷直流电机高速转矩脉动的控制装置的控制方法，包 括如下步骤：
[0008] (1)米用无刷直流电机输出霍尔信号；
[0009] (2)采用控制器接收所述霍尔信号；
[0010] (3)控制器根据所述霍尔信号计算得到无刷直流电机的换相关断相X，X指代三相 绕组A、B、C，且存在如下表所示的对应状态：
【权利要求】
1. 一种抑制无刷直流电机高速转矩脉动的控制装置，其特征在于：包括电压型逆变 器、无刷直流电机和控制器，其中，电压型逆变器包括直流电压源和三相桥式逆变器，三相 桥式逆变器由6个功率管两两一组先串联再并联形成，所述直流电压源连接三相桥式逆变 器的输入端，三相桥式逆变器的三个输出端作为电压型逆变器的输出端；所述电压型逆变 器的输出端分别对应连接无刷直流电机的三相绕组，而控制器的输入端连接无刷直流电机 的霍尔信号输出端，且所述控制器的输出端分别连接电压型逆变器中的6个功率管的控制 端，用于控制各功率管的开通与关闭。
2. 如权利要求1所述的抑制无刷直流电机高速转矩脉动的控制装置，其特征在于：所 述电压型逆变器还包括三个电容器，三个电容器的一端分别与三相桥式逆变器的三个输出 端对应连接，三个电容器的另一端连接于一点。
3. -种基于如权利要求1所述的抑制无刷直流电机高速转矩脉动的控制方法，其特征 在于，包括如下步骤： (1) 米用无刷直流电机输出霍尔信号； (2) 采用控制器接收所述霍尔信号； (3) 控制器根据所述霍尔信号计算得到无刷直流电机的换相关断相X，X指代三相绕组 A、B、C，且存在如下表所示的对应状态：
(4) 在换相关断相X关断调制时，控制器给所述换相关断相X提供一个占空比信号，其 占空比为
的±1%范围内，其中，Em为反电动势幅值，Ud。为直流母线电压。
4. 根据权利要求3所述的抑制无刷直流电机高速转矩脉动的控制方法，其特征在于： 所述步骤（3)和（4)中，关断相X指的是此时从导通到关断的那一相。
5. 如权利要求3所述的抑制无刷直流电机高速转矩脉动的控制方法，其特征在于：所 述步骤（4)中，占空比为
时，关断相电流的下降速率趋近于导通相电流的上升速率。
【文档编号】H02P6/10GK104410338SQ201410705786
【公开日】2015年3月11日 申请日期:2014年11月27日 优先权日:2014年11月27日
【发明者】魏海峰, 张懿 申请人:江苏科技大学