无刷直流电机霍尔信号与转子位置关系自学习方法
【专利摘要】本发明公开了无刷直流电机霍尔信号与转子位置关系自学习方法，该无刷直流电机包括三个霍尔传感器，该无刷直流电机霍尔信号与转子位置关系自学习方法包括以下步骤：步骤1，以六个互不相同的通电状态给定子绕组通电，控制三相电流维持在给定值，使转子分别转动到六个不同的位置，并记录与每个位置相对应的三个霍尔传感器的信号值；步骤2，分析该记录的三个霍尔传感器的信号值是否正常，若正常，则确定霍尔信号与转子位置的关系。
【专利说明】无刷直流电机霍尔信号与转子位置关系自学习方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种无刷直流电机霍尔信号与转子位置关系自学习方法。
【背景技术】
[0002]随着电力电子技术的发展，无刷直流电机得到了越来越广泛的应用。无刷直流电机工作时，需要根据转子位置的不同来切换工作状态。霍尔传感器常用来检测无刷直流电机的换相位置，对于三相无刷直流电机，三个霍尔传感器就可以将六个换相位置检测出来。常用的霍尔传感器安装方式有120。安装和60。安装两种，两种方法都可以输出六组不同的霍尔信号，分别对应六个不同的区域，当无刷直流电机电机转子转到某一区域时，对应的绕组通电，电机就可以正常工作，若霍尔信号与转子位置(也就是六个不同的区域)关系错误，电机就无法正常工作，甚至会对电机或功率器件造成损坏。因此，确定霍尔信号与转子位置关系对于无刷直流电机而言非常重要。
[0003]目前，已经有一些文献对如何确定无刷直流电机霍尔信号与转子位置关系进行了研究，并提出了一些检测方法，但这些方法一般都具有一些不足之处，如需要借助外力、需要使用示波器显示反电势波形或需要提前获知霍尔传感器安装方式等。
【发明内容】
[0004]本发明所要解决的技术问题在于提供一种简单易行的无刷直流电机霍尔信号与转子位置关系自学习方法，其能够确定霍尔信号与转子位置之间的关系。
[0005]本发明所采用的技术方案是:无刷直流电机霍尔信号与转子位置关系自学习方法，该无刷直流电机包括三个霍尔传感器，该无刷直流电机霍尔信号与转子位置关系自学习方法包括以下步骤:
[0006]步骤1，以六个互不相同的通电状态给定子绕组通电，控制三相电流维持在给定值，使转子分别转动到六个不同的位置，并记录与每个位置相对应的三个霍尔传感器的信号值；
[0007]步骤2，分析该记录的三个霍尔传感器的信号值是否正常，若正常，则确定霍尔信号与转子位置的关系。
[0008]本发明通过向绕组通以不同的电流将电机转子转到六个不同位置，并纪录对应的霍尔信号，以此来判断转子位置与霍尔信号关系。该方法无需提前获知霍尔传感器是120
。安装还是60。安装，无需借助外力使电机转动，也不需要示波器等仪器，安全可靠，简单易行，成本低廉，而且可以很好地实现无刷直流电机霍尔信号与转子位置关系的自学习。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]图1是根据本发明一实施例的方法流程示意图。
[0010]图2为无刷直流电机驱动装置的主电路示意图。
[0011]图3为无刷直流电机定子绕组通电时转子停止位置示意图。[0012]图4和图5分别是两种安装方式的霍尔传感器的输出信号示意图。
【具体实施方式】
[0013]下面结合附图对本发明做出进一步说明。
[0014]请参考图1。根据本发明一实施例的无刷直流电机霍尔信号与转子位置关系自学习方法包括以下步骤:
[0015]步骤1，以六个互不相同的通电状态给定子绕组通电，控制三相电流维持在给定值，使转子分别转动到六个不同的位置，并记录与每个位置相对应的三个霍尔传感器的信号值；
[0016]步骤2，分析该记录的三个霍尔传感器的信号值是否正常，若正常，则确定霍尔信号与转子位置的关系。
[0017]以下结合一具体的实施例对上述步骤进行详细的说明。
[0018]图2示出了无刷直流电机驱动装置的主电路。该驱动装置例如可以是变频器。在步骤I中，是用三三导通的方式控制无刷直流电机的驱动装置，从而以六个互不相同的通电状态给定子绕组通电，且最好是无刷直流电机处于空载状态。“三三导通”指任意时刻逆变电路中有三只开关管开通。控制三相电流维持在给定值，其中一相电流最大，幅值为I，记为imax，其它两相电流的幅值为1/2且方向与imax方向相反，这时候电机转子将停在两个换相点(霍尔信号跳变处)的中间位置，如图3所不，图中ea, eb, ec代表反电势，I~VI表示霍尔信号将转子位置分成的六个区域。每个区域在圆周上的电角度为60 °。控制某相电流维持在给定值有多种方法，例如:若某相电流大于给定值，则控制该相上桥臂开关管关断，下桥臂开关管开通，如果某相电流小于给定值，则控制该相上桥臂开关管开通，下桥臂开关管关断，这样以来，这一 相的电流就可以维持在给定值附近。由于各相电流可控，因此可以避免电机过流的问题。
[0019]定子的A相绕组通负电流，B相绕组通正电流，C相绕组通正电流，记为“A-B+C+”。按“A-B+C+”通电，持续一秒钟，然后按“A-B-C+”通电，同样持续一秒钟，此时A相电流为_I/2，B相电流为_I/2，C相电流为I，转子将转到区域I的中间位置，记录此时的三个霍尔传感器信号；然后依次按“A+B-C+”、“A+B-C-”、“A+B+C-”、“A-B+C-”、“A-B+C+”给定子绕组通电，每个状态持续一秒钟，转子将依次分别停止在区域I1、II1、IV、V和VI的中间位置，并纪录与区域II~VI对应的霍尔信号。通电绕组的通电状态与转子停止位置的关系请参见表1。此处电流大小和各个状态持续时间的选取并无特殊要求，只要保证电机转子能够转到指定位置且保持稳定即可。
[0020]
区域通电绕组
I “A-B-C+，，
Π “A+B-C+”
Iii~“A+B-C-，，
【权利要求】
1.无刷直流电机霍尔信号与转子位置关系自学习方法，该无刷直流电机包括三个霍尔传感器，其特征在于，该无刷直流电机霍尔信号与转子位置关系自学习方法包括以下步骤: 步骤1，以六个互不相同的通电状态给定子绕组通电，控制三相电流维持在给定值，使转子分别转动到六个不同的位置，并记录与每个位置相对应的三个霍尔传感器的信号值； 步骤2，分析该记录的三个霍尔传感器的信号值是否正常，若正常，则确定霍尔信号与转子位置的关系。
2.如权利要求1所述的无刷直流电机霍尔信号与转子位置关系自学习方法，其特征在于，在步骤I中，是用三三导通的方式控制无刷直流电机的驱动装置，以六个互不相同的通电状态给定子绕组通电。
3.如权利要求1或2所述的无刷直流电机霍尔信号与转子位置关系自学习方法，其特征在于，在步骤I中，无刷直流电机处于空载状态。
4.如权利要求2所述的无刷直流电机霍尔信号与转子位置关系自学习方法，其特征在于，无刷直流电机的驱动装置为`变频器。
【文档编号】G09B23/18GK103606328SQ201310628167
【公开日】2014年2月26日 申请日期:2013年11月28日 优先权日:2013年11月28日
【发明者】李柏松, 陈伟, 严彩忠 申请人:上海新时达电气股份有限公司, 上海辛格林纳新时达电机有限公司