的周期变化间隔的设置，有效避免间隔变化过快而导致的电机失步情况的出现。 阳0巧]实施例2
[0096] 实施例2中包括实施例I的所有结构及步骤部分，实施例2还包括如下电机失速 检测步骤：
[0097] 在电机稳定运行过程中，每隔时间T单片机读取连续7次换相的时刻b。，bi2...， bi7,利用公式t' =bi7-b。计算当前的周期t'，当t' >t。，则单片机控制输出PWM变加速 波；重复步骤300,利用换相角a控制电机加速运行； 阳09引当tt。，则单片机控制输出PWM稳定波運复步骤300，利用换相角a控制电 机稳定运行。
[0099]步骤200中还包括如下力矩过小检测步骤： 阳100] 存储器中设有力矩阔值12,12 <II，单片机W时间间隔T循环读取电流检测电路 输出的检测电流Ic,如果Ic< 12,则单片机控制报警器报警，显示器显示力矩过小的信息； 同时单片机停止输出PWM变加速波，电机停止运行。 阳101] 实施例1和实施例2中，T均为2毫秒。本发明主要用于剌须刀等个人护理产品 中。 阳102] 应理解，本实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在 阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可W对本发明作各种改动或修改，运些等 价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
【主权项】
1. 一种无刷无霍尔电机驱动电路，其特征是，包括单片机（1)，存储器（7)、报警器（8)、 显示器巧）、两个按键（2)，与所述电机（10)连接的Ξ相电路（3)，与Ξ相电路电连接的电流 检测电路（4)，与电机内部电路（5)连接的反电动势检测电路化）；单片机、Ξ相电路和电机 内部电路依次电连接，反电动势检测电路的输出端、电流检测电路的输出端、存储器、显示 器、报警器和2个按键均与单片机电连接。2. 根据权利要求1所述的无刷无霍尔电机驱动电路，其特征是，所述反电动势检测电 路包括6个电阻化和3个用于滤除高频分量的电容化；其中，3个电阻化一端分别与电机 内部电路的A、B和C相电连接，另一端均与单片机的一个引脚电连接；另外3个电阻化一 端分别与电机内部电路的A、B和C相电连接，另一端分别与单片机的3个引脚电连接；3个 电容化一端均与电机内部电路的A、B和C相电连接，3个电容化另一端均接地。3. 根据权利要求1所述的无刷无霍尔电机驱动电路，其特征是，所述电流检测电路包 括电阻R9、电阻R10、电阻R11和电阻R12,电容C2和电容C3,放大器D2 ;电阻R9 -端与Ξ 相电路电连接，电阻R9另一端分别与放大器D2的同相输入端、电阻R11-端、电容C2-端、 电阻R12 -端和电容C3 -端电连接，电阻R10 -端接3V电压，电阻R10另一端与放大器D2 的反相输入端电连接，电阻R11另一端和电容C2另一端均接0. 3V电压，电阻R12另一端和 电容C3另一端均与放大器D2的输出端电连接，放大器D2的输出端与单片机电连接。4. 根据权利要求3所述的无刷无霍尔电机驱动电路，其特征是，还包括电阻R14和放大 器D3 ;放大器D2的输出端与放大器D3的反向相输入端电连接，放大器D3的同相输入端与 1. 6V电压连接，放大器D3的输出端与单片机电连接。5. 根据权利要求1所述的无刷无霍尔电机驱动电路，其特征是，所述Ξ相电路包括6个 场效应管，电阻R13,电容C4和电容巧；6个场效应管分别为场效应管Ml、场效应管M2、场 效应管M3、场效应管M4、场效应管M5和场效应管M6 ;6个场效应管均与无刷电机电连接，场 效应管M2、场效应管M4和场效应管M6均通过电阻R13接地，电容C4和电容巧一端均与场 效应管Ml、场效应管M3和场效应管M5电连接，电容C4和电容巧另一端接地。6. -种适用于权利要求1所述的无刷无霍尔电机驱动电路的控制方法，其特征是，包 括如下步骤： 化-1)电机启动 存储器中设有波形周期逐渐减小的PWM变加速波和波形周期恒定的PWM稳定波，电机 磁极对数P，电机目标转速n，与目标转速相对应的周期to,其中- ;PWM变加速波和 2pn PWM稳定波的波形均与6个依次排列的相位导通状态相对应；存储器中设有过流阔值II; 两个按键分别为启动按键和关闭按键； 所述PWM变加速波和PWM稳定波的相位导通状态依次为AB相导通、AC相导通、BC相导 通、BA相导通、CA相导通和CB相导通，AB相导通、AC相导通、BC相导通、BA相导通、CA相 导通和CB相导通分别与电机转子的转角0至60。、60°至120°、120°至180°、180°至 240°、240° 至 300°、300° 至 360° 依次相对应； (6-2)过流检测 按下启动按键，单片机向Ξ相电路输出PWM变加速波，电机逐渐加速，单片机读取电流 检测电路检测的电流Ic; 当Ic>II，单片机禁止PWM变加速波输出，显示器显示电机过流；同时单片机控制报 警器报警； 当Ic《II，表明启动电流在适合运行范围内，单片机允许PWM变加速波继续输出； 化-3)电机稳定加速 (6-3-1)单片机每隔时间T1循环读取反电动势检测电路检测的反电动势Vy和Ξ相分 电压UA2、UB2 和UC2 ; 对于每次读取的反电动势Vy和Ξ相分电压UA2、UB2和UC2均进行如下处理： 单片机根据当前的PWM变加速波获知当前导通的相位； 当AB相或BA相导通时，单片机利用公式δε」=Vy+UA2+UB2-2UC2计算反电动势差的绝对值IΔΕ」； 当CB相或BC相导通时，单片机利用公式AEal=Vy+UC2+UB2-2UA2计算反电动势差的绝对值IAEal; 当AC相或CA相导通时，单片机利用公式IAEbI=Vy+UC2+UA2-2UB2计算反电动势差 的绝对值IΔEbI; (6-3-2)单片机利用公式计算每个时刻bi的换相角α，当αe[A1， A2]时，单片机控制输出的PWM变加速波换相；单片机将每次换相的bi时刻存储到存储器 中； 其中，k为设定的常数，ω与bi时刻的PWM变加速波的频率成正比；IΔΕχ|为IAEj、AEbI或IAE」，A1，A2为设定的换相角度范围上、下限值； (6-4)电机的稳定运行 单片机读取连续7次换相的时刻611，1312，-，1317，利用公式*'=1317-13。计算当前的周期t'，当t'《t。，则单片机控制输出PWM稳定波運复步骤化-3)，利用换相角α控制电机 稳定运行。7. 根据权利要求6所述的无刷无霍尔电机驱动电路的控制方法，其特征是，所述步骤 (6-3-2)之前还包括如下步骤： 存储器中存储有偏移量阔值e，设定反电动势差的绝对值为IΔΕχΙ，其中，IΔΕχΙ为AEal、IAEbI或IΔΕ」，设定迭代增量为AuGO; (7-1)单片机利用公式IAEx| ' =IAEx| +Au(k)计算IAEx| '，然后使IAEx| =ΔExΜ； (7-2)返回步骤（7-1)，直至IΔExIe，使IAExI=IΔExI'。8. 根据权利要求6所述的无刷无霍尔电机驱动电路的控制方法，其特征是，所述PWM变 加速波的周期从200毫秒逐渐变化为to,为了不引起失步现象，设定PWM变加速波的周期在 200毫秒至100毫秒变化过程中，由200毫秒、180毫秒、160毫秒、140毫秒、120毫秒至100 毫秒逐渐变化； 所述PWM变加速波的周期在100毫秒至0毫秒变化过程中，由100毫秒、90毫秒、80毫 秒、70毫秒、60毫秒、50毫秒至40毫秒逐渐变化； 所述PWM变加速波的周期在40毫秒至to变化过程中，每间隔5毫秒依次变化。9. 根据权利要求5或6或7或8所述的无刷无霍尔电机驱动电路的控制方法，其特征 是，在电机稳定运行过程中，每隔时间T单片机读取连续7次换相的时刻611，1312，-，1317，利用 公式t' =bi7-b。计算当前的周期t'，当t' >t。，则单片机控制输出PWM变加速波運复 步骤化-3)，利用换相角α控制电机加速运行； 当t' >t。，则单片机控制输出PWM稳定波；重复步骤化-3)，利用换相角α控制电机 稳定运行。10. 根据权利要求6或7或8所述的无刷无霍尔电机驱动电路的控制方法，其特征是， 步骤化-2)中还包括如下步骤： 存储器中设有力矩阔值12，12 <II，单片机W时间间隔Τ循环读取电流检测电路输出 的检测电流Ic，如果Ic< 12,则单片机控制报警器报警，显示器显示力矩过小的信息；同时 单片机停止输出PWM变加速波，电机停止运行。
【专利摘要】本发明公开了一种无刷无霍尔电机驱动电路及控制方法，包括单片机，存储器、报警器、显示器、两个按键，与所述电机连接的三相电路，与三相电路电连接的电流检测电路，与电机内部电路连接的反电动势检测电路；单片机、三相电路和电机内部电路依次电连接，反电动势检测电路的输出端、电流检测电路的输出端、存储器、显示器、报警器和2个按键均与单片机电连接。本发明具有能够自行检测和判断电机运行的故障，自行修复部分非硬件损坏的故障，对于无法修复的故障能够及时停机并告知操作人员；保证了电机的可靠控制，延长了电机的使用寿命的特点。
【IPC分类】H02P6/20, H02P6/08, H02P6/18
【公开号】CN105322839
【申请号】CN201510422272
【发明人】张华 , 田兴元
【申请人】浙江海洋学院
【公开日】2016年2月10日
【申请日】2015年7月16日