电机相位的控制电路和方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电机领域，具体而言，涉及一种电机相位的控制电路和方法。
【背景技术】
[0002]随着永磁材料、电力电子技术、先进控制技术的发展，无刷直流电机由于结构简单、重量轻、体积小、损耗小、效率高等优点，广泛应用在国防、工农业生产和日常生活等方面。由于无刷直流电机的优良特性，各种家用电器如冰箱、空调的压缩机、风机均用无刷直流电机取代了以往的电机。无刷直流电机的效率与其相位有关，现有的无刷直流电机的相位主要与其霍尔位置有关。由于无刷直流电机的霍尔位置必须固定，因此其相位不能调节，所以无刷直流电机只能在固定的转速运行才能使其效率最佳，在其余转速运行效率比较低，不满足全程转速效率高的要求。
[0003]针对上述的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
【发明内容】
[0004]本发明实施例提供了一种电机相位的控制电路和方法，以至少解决无刷直流电机的控制器的相位无法调节所导致的无刷直流电机的运行效率比较低的技术问题。
[0005]根据本发明实施例的一个方面，提供了一种电机相位的控制电路，其中，电机控制器与电机相连接，所述电机控制器包括三相逆变器和主芯片，所述三相逆变器与所述电机相连接，所述主芯片与所述三相逆变器相连接，所述电机相位的控制电路包括:采样电阻，一端与所述三相逆变器相连接，另外一端接地；滤波电路，连接在所述采样电阻和所述主芯片之间，用于滤除所述采样电阻的电压干扰信号，得到电压信号，并将所述电压信号发送给所述主芯片，以供所述主芯片根据所述电压信号调节所述电机的相位。
[0006]进一步地，所述滤波电路为低通滤波电路。
[0007]进一步地，所述低通滤波电路包括:第一电阻，所述第一电阻的第一端与所述采样电阻的第一端相连接，所述第一电阻的第二端与所述主芯片接收所述电压信号的输入端相连接；电容，所述电容的第一端与所述第一电阻的第二端相连接，所述电容的第二端接地。
[0008]进一步地，所述主芯片通过6路引脚与所述三相逆变器相连接，所述主芯片通过所述6路引脚输出相位调节信号以调节所述电机的相位。
[0009]根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种电机相位的控制方法，包括:采集上述的电机相位的控制电路中的采样电阻的电压信号，其中，所述电压信号为跟随电机的负载和转速而变化的信号；根据所述电压信号生成相位调节信号；输出所述相位调节信号以调节电机的相位。
[0010]进一步地，根据所述电压信号生成相位调节信号包括:根据所述电压信号生成脉冲宽度调制信号；输出所述相位调节信号以调节电机的相位包括:输出所述脉冲宽度调制信号，以利用所述脉冲宽度调制信号的占空比来调节所述电机的相位。
[0011]进一步地，根据所述电压信号生成脉冲宽度调制信号包括:所述电压信号对应的电压越大，生成的所述脉冲宽度调制信号的占空比所调节的相位的幅度越大；所述电压信号对应的电压越小，生成的所述脉冲宽度调制信号的占空比所调节的相位的幅度越小。
[0012]进一步地，输出所述脉冲宽度调制信号，以利用所述脉冲宽度调制信号的占空比来调节所述电机的相位包括:输出6路脉冲宽度调制信号来调节所述电机的相位。
[0013]进一步地，采集控制电路中采样电阻的电压信号包括:对所述采样电阻的采样信号进行滤波；将滤波后的采样信号作为所述电压信号。
[0014]在本发明实施例中，电机控制器与电机相连接，电机控制器包括三相逆变器和主芯片，三相逆变器与电机相连接，主芯片与三相逆变器相连接，电机相位的控制电路还包括:采样电阻，一端与三相逆变器相连接，另外一端接地；滤波电路，连接在采样电阻和主芯片之间，用于滤除采样电阻的电压干扰信号，得到电压信号，并将电压信号发送给所述主芯片，以供所述主芯片根据所述电压信号调节所述电机的相位。主芯片根据采样电阻上的电压可以生成相应的相位调节信号，利用该相位调节信号可以调节电机的相位，从而实现了电机相位的调节，使得电机能够在不同的负载和转速下也能高效率的运行，解决了无刷直流电机的控制器的相位无法调节所导致的无刷直流电机的运行效率比较低的技术问题，达到了提高无刷直流电机的运行效率的效果。
【附图说明】
[0015]此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
[0016]图1是根据本发明实施例的电机相位的控制电路的电路图；
[0017]图2是根据本发明实施例的电机相位的控制方法的流程图。
【具体实施方式】
[0018]为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对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的实施例，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，都应当属于本发明保护的范围。
[0019]需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
[0020]根据本发明实施例，提供了一种电机相位的控制电路的实施例。该电机相位的控制电路能够根据电机的转速和负载来调节电机的相位，从而实现了根据电机的负载和转速调节其相位，使得电机能够在不同的负载和转速下也能高效率的运行，解决了无刷直流电机的控制器的相位无法调节所导致的无刷直流电机的运行效率比较低的技术问题。该实施例中的电机相位的控制电路可以应用在冰箱、空调的压缩机、风机等家用电器中。
[0021]图1是根据本发明实施例电机相位的控制电路的电路图，如图1所示，该低昂及相位的控制电路包括电机控制器10、电机Μ和反馈电路20。其中，电机控制器10与电机Μ相连接，电机控制器10包括和主芯片102和三相逆变器104，三相逆变器104与电机Μ相连接，主芯片102与三相逆变器104相连接，电机相位的控制电路包括:反馈电路20，反馈电路20包括采样电阻R_i和滤波电路，滤波电路包括电阻R1和电容C1。其中，采样电阻R_i的一端与三相逆变器104相连接，另外一端接地；滤波电路连接在采样电阻R_i和主芯片102之间，用于滤除采样电阻R_i的电压干扰信号，得到电压信号，并将电压信号发送给主芯片102，以供主芯片102根据电压信号调节电机Μ的相位。
[0022]在电机运行的过程中，电机的负载和转速的变化会导致三相逆变器上的电流的变化，与三相逆变器相连接的采样电阻上的电流也会随着电机的负载和转速的变化而变化，转速越高负载越重，采样电阻R_i上的电流会越大，其电压也会越大，转速越低负载越轻，采样电阻R_i上的电流会越小，其电压也会越小。主芯片根据采样电阻上的电压可以生成相应的相位调节信号，利用该相位调节信号可以调节电机的相位，从而实现了电机相位的调节，使得电机能够在不同的负载和转速下也能高效率的运行，解决了无刷直流电机的控制器的相位无法调节所导致的无刷直流电机的运行效率比较低的技术问题，达到了提高无刷直流电机的运行效率的效果。
[0023]如图1所示，电机Μ运行时，采样电阻R_i上通过的电流如图1所示，这样会在采样电阻R_i上产生电压，A点处的电压即为采样电阻R_i上的电压，采样电阻R_i的阻值的固定的，因此其电压大小会跟随采样电阻R_i上通过电流的大小的变化而变化。由于A点的电压含有很多高频杂波，这些杂波是三相逆变器斩波所造成的干扰信号，不能反映与相位调节相关的电流变化，不能直接提供给芯片，以免芯片检测信号发生错误。因此A点电压通过第一电阻R1、电容C1组成的低通滤波器滤除高频杂波信号，到达B点，B点电压已经足够纯净，也就是电压信号，能够真实的反应采样电阻R_i上电流的变化，主芯片检测到B点电压后，就可以根据B点电压的变化来调节电机的相位，这样就实现了电机相位自适应调节方式。
[0024]具体地，第一电阻R1的第一端与采样电阻R_i的第一端相连接，第一电阻R1的第二端与主芯片102接收电压信号的输入端I_IN相连接；电容C1的第一端与第一电阻R1的第二端相连接，电容C1的第二端接地。
[0025]采样电阻上电压的采样信号该电压经过第一电阻R1、电容C1组成的低通滤波器进行滤波，然后经过主芯片I_IN引脚进入芯片。主芯片根据I_IN引脚上电压的变化来调节电机的相位，电压越大相位调节的幅度越大，电压越小相位调节的幅度越小，因此相位的调节能够自适应电机转速和负载的变化，解决了无刷直流电机的控制器的相位无法调节所导致的无刷直流电机的运行效率比较低的技术问题，达到了提高无刷直流电机的运行效率的效果。
[0026]如图1所示，主芯片102的6路引脚(U、X、V、Y、W和Z)与三相逆变器104相连接，主芯片102通过6路引脚输出相位调节信号以调节电机的相位。主芯片102输出的相位调节信号是脉冲宽度调制信号，通过输出不同占空比的脉冲宽度调制信号来调节电机的相位。
[0027]通过上述实施例，不同负载的情况下采样电阻上的电压不同，主芯片根据滤波后的电压信号生成相应的相位调节信号来调节电