一种无刷电机的软件换相方法与流程

本发明涉及无刷电机
技术领域：
，具体为一种无刷电机的软件换相方法。
背景技术：
：为了解决电机控制器与无刷电机的相位匹配的问题，因为市场上电机制造商制造的三相无刷电机的霍尔偏移角度和电机相序各不一样，传统的方式就是通过手动调换的方式调整三个相线和三个霍尔线。相线和霍尔的组合一共有6*6＝36种，这36种组合方式，有的会使得电机无法正常启动，有的可以让电机启动，但输出转矩不够，而使用正确的组合方式和偏移角度才能使电机正常转动。霍尔偏移角度的测量方案已经在一种偏移角度的测量方法专利中介绍(注：该专利已经申请)。本文主要是在已知霍尔偏移角度的基础上，设计一种调整相序的方法。技术实现要素：本发明的目的在于提供一种无刷电机的软件换相方法，以解决无刷电机控制器与无刷电机的相位匹配的问题。为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种无刷电机的软件换相方法，其特征在于，具体包括如下步骤：s1.首先识别出相线相序即反电动势相序：软件上配置adc注入组中断，以16khz采样反电动势。分别标记abc三个相线的过零点为1、2、3，并将先后两次测量标记的数据存入两个全局变量中，以ucprephase,uclstphase表示；计算变量detaphase＝ucprephase-uclstphase.如果detaphase＝1、-2，则代表abc三相相位关系是正向关系，则置相位标志relationofemfphase＝1；如果detaphase＝-1、2，则代表abc三相相位关系是反向关系，则置相位标志relationofemfphase＝-1；s2.然后识别霍尔相序：每次霍尔中断时读取霍尔状态，每个霍尔状态是0或者1，将三个霍尔状态按照cba编码；前后两次霍尔的差值是1或-5，则是正关系relationofhall＝1，前后两次霍尔的差值是-1或5，则是反关系relationofhall＝-1；s3.软件换相方法为：a1.霍尔偏移角调整：若relationofhall＝-1，则phaseshift取反；a2.霍尔相序调整：若relationofhall＝-1且relationofemfphase＝1，则调整霍尔关系，调整原则为表1中的霍尔编码方案的cba排列转成bca，然后重新生成hallsector；a3.电机相线关系调整：若relationofhall＝1且relationofemfphase＝-1，则调整相线关系和电流采样关系。对于相线调整，只需要将软件中的svpwm输出中的cb相调换即可。a4:电流采样调换的实施方案是:表1：电流采样方式1sectoradc1adc21bc2ac3ac4ab5ab6bc表2：电流采样方式2sectoradc1adc21cb2ab3ab4ac5ac6cb注:表1和表2中的sector是foc矢量控制中，旋转电压矢量所指向的扇区。adc1和adc是单片机的外设，对电流的采样方式采用注入组采样方式；abc是电机相线。优选的，电机的控制器分别和直流无刷电机的霍尔相线、电机相线随意连接好；手动任意方向转动电机，此时控制器会自动识别电机的相线相序和霍尔相序，然后就可以正常启动电机。与现有技术相比，本发明的有益效果是：1.本发明控制器和直流无刷电机的霍尔相线和电机相线随意连接好后，手动任意方向转动电机，此时控制器会自动识别电机的相线相序和霍尔相序，能够找到正确的组合方式和偏移角度使电机正常转动。附图说明图1为本发明三相无刷电机结构结构示意图；图2为本发明的控制端的相线和霍尔线一组组合图；图3为本发明的图2中组合的相线图；图4为本发明的状态流程图(反电动势相位判断流程图)；图5为本发明的软件换相流程图；图6为本发明的电流采样方式流程图。具体实施方式下面将结合本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。请参阅图1，三相无刷电机结构体示意图，uvw表示定子三个绕组，ns表示转子磁极，当电机旋转时，转子切割定子绕组产生反电动势，在每个电周期中将会产生一个反电动势波形，同时三个霍尔也会各自也会输出方波波形。参阅图2，转动电机，控制端的相线和霍尔线都会产生一组组合，不同组合会影响到控制器检测到的反电动势相序和控制器霍尔接口检测到的霍尔相序。因为组合不一样，转动电机的方向不一样，产生的相序也是各不相同，其中一种组合如图3所示。参阅图5-6，tim1->ccr1,tim1->ccr2,tim1->ccr3是单片机的pwm输出口，用于控制电机相线电压的。本实施例提供了一种无刷电机的软件换相方法，具体包括如下步骤：s1.首先识别出相线相序即反电动势相序：软件上配置adc注入组中断，以16khz采样反电动势。分别标记abc三个相线的过零点为1、2、3，并将先后两次测量标记的数据存入两个全局变量中，以ucprephase,uclstphase表示；计算变量detaphase＝ucprephase-uclstphase.如果detaphase＝1、-2，则代表abc三相相位关系是正向关系，则置相位标志relationofemfphase＝1；如果detaphase＝-1、2，则代表abc三相相位关系是反向关系，则置相位标志relationofemfphase＝-1；s2.然后识别霍尔相序：每次霍尔中断时读取霍尔状态，每个霍尔状态是0或者1，将三个霍尔状态按照cba编码，编码后按照表1的方式转换。表3霍尔编码方案cba二进制编码hallsector101100120113010411051006前后两次霍尔的差值是1或-5，则是正关系relationofhall＝1，前后两次霍尔的差值是-1或5，则是反关系relationofhall＝-1。s3.软件换相方法为：a1.霍尔偏移角调整：若relationofhall＝-1，则phaseshift取反；a2.霍尔相序调整：若relationofhall＝-1且relationofemfphas＝1，则调整霍尔关系，调整原则为表1中的霍尔编码方案的cba排列转成bca，然后重新生成hallsector；a3.电机相线关系调整：若relationofhall＝1且relationofemfphas＝-1，则调整相线关系和电流采样关系。将软件中的svpwm输出中的cb相调换即可，如图5所示；而电流采样调换的原则是，保持原本的foc对相线电流的采集顺序即可，参阅表1和表2。当反电动势相线的反电动势相位关系是a超前b，b超前c时,定义三相相位关系是正向关系。同理三霍尔的相位关系是halla超前hallb,hallb超前hallc时，定义三相霍尔关系是正向关系。尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。当前第1页12