专利名称：无传感器无刷直流电机运行控制方法
技术领域：
本发明涉及一种无传感器无刷直流电机的运行控制方法，特别是利用电力元件的温度推断电机的相位电阻值而控制电机驱动电压的方法。
图2是一般无传感器电机控制装置的框图，主要由比较器1、速度控制器2、电压指令发生器3、换相器4、电流/电压检测器6和速度/位置运算部7组成。比较器1将所需的电机转速与现在的电机转速进行比较并输出相应的比较信号；速度控制器2根据比较器1的比较信号输出速度控制信号；电压指令发生器3收到上述速度控制器2的速度控制信号和电机转子位置信号后发出相应的电压指令；换相器4按照上述电压指令发生器3的电压指令后，将直流滤波电压变换为三相交流电压；电压/电压检测器6在换相器4输出端对各相电压和相电流进行检测；速度/位置运算部7则在接到上述电流/电压检测器6输出的电流/电压检测信号后，对其进行规定的运算，在输出相应的电机转子位置信号的同时，输出现在的电机速度信号。以下对传统的无传感器电机控制装置的工作过程加以说明。
首先，比较器1将使用者所需的电机速度与现在的电机速度信号进行比较并输出相应的比较信号。速度控制器2在收到比较器1的比较信号后，输出相应的速度控制信号；也即如果现在的电机速度低于使用者所需的电机速度，则输出提高电机速度的速度控制信号；反之，则输出降低电机速度的速度控制信号。
接着，电压指令发生器3收到速度控制器2的速度控制信号和速度/位置运算部7的电机转子位置信号后，将相应的电压指令加到换相器4的各开关元件上；换相器4按上述电压指令，将直流滤波电压Vdc变为三相交流电压输出；电机5即由换相器4产生的三相交流电压驱动。
同时，电流/电压检测器6在换相器4的输出端检测出各相位电压和相电流；此时，速度/位置运算部7从电流/电压检测器6得到电压和电流的输入后对其进行规定的运算，并向电压指令发生器3和比较器1输出相应的电机转子位置信号和现在的电机速度。
上述工作过程不断反复进行，以控制电机5的驱动。
当上述无传感器电机长时间运转时，由于电机绕组的温升，电机的相电阻值将发生变化，而且各个电机的相电阻值变化不尽相同，从而导致整个电机运行周期增大，这是传统的无传感器电机控制装置存在的一大技术问题。
为了实现上述目的，本发明首先检测出换相器电源元件的温度并据此推断出电机绕组的温度，然后利用推断的电机绕组温度推断出电机相电阻值并按照推断出的相电阻值控制加在电机上的驱动电压的大小。
利用上述方法，可有效地防止因电机相电阻的变化而造成的电机误动。
以下结合具体实施例对本发明的技术特征作进一步的详细说明。
图2是传统的无传感器直流电机控制装置的框图。
图3是本发明中无传感器无刷直流电机换相器驱动装置的框图。
图4是图3中电源元件的时间—温度变化图。
图5是图3中电源元件温度与电机温度的相互关系图。
图6是图3中电机温度与相电阻值相互关系图。
首先，比较器1将使用者所需的电机速度与现在的电机速度加以比较并输出相应的比较信号；速度控制器2得到比较器1的比较信号后输出相应的速度控制信号，即如果现在的电机速度低于所需速度，则输出提高电机速度的速度控制信号；反之，则输出降低电机速度的速度控制信号。
然后，电压指令发生器3收到速度控制器2的速度控制信号和速度/位置运算部7的电机转子位置信号后，将相应的电压指令加至换相器4各开关元件上；换相器4按上述电压指令，将直流电压Vdc变成三相交流电压，以驱动电机5。
同时，电流/电压检测器6在换相器4的输出端检测出各相电压和电流，由速度/位置运算部7对其进行运算并向电压指令发生器3和比较器1输出相应的电机转子位置信号和现在电机速度信号。
上述过程不断摊牌进行，以实现电机的驱动控制。
为检测相电阻值，本发明首先通过实验得出如图4所示的电流元件温度随时间变化的曲线。此外，电源元件的温度与电机温度具有图5所示的关系，根据这种关系，可列出检测查找表。当长时间驱动无传感器无刷直流电机时，按照规定的时间间隔检测出有关电源元件的温度，并参照上述检测查找表求出与该电源元件温度相应的电机温度。通过实验可知，上述电机温度与电机相位电阻值具有图6所示的比例关系，利用这种关系即可利用电机温度推断出电机的相位电阻值。然后，利用推断出的电机相位电阻值改变加在电机上的电压的大小，即可防止电机因相位电阻值变化而出现误动作。
总之，本发明利用电源元件的温度变化，推断出长时间运行的电机绕组温升后的相位电阻值，并按照推断出的相位电阻值控制电机的驱动电压，可有效防止电机的误动作。
权利要求
1.一种无传感器无刷直流电机运行控制方法，其特征在于首先检测出电源元件的温度并利用检测出的电源元件温度推断出电机绕组温度，然后利用推断出的电机绕组温度推断出电机的相位电阻值并利用推断出的电机相位电阻值控制电机驱动电压的大小。
2.根据权利要求1所述的无传感器无刷直流电机运行控制方法，其特征在于所述电机绕组温度是通过由实验测定的电源元件温度与电机绕组温度关系表的检测查找表推断的。
3.根据权利要求1所述的无传感器无刷直流电机运行控制方法，其特征在于所述电机相位电阻值是利用相位电阻值与电机绕组温度的比例关系推断的。
全文摘要
无传感器无刷直流电机运行控制方法涉及一种无传感器无刷直流电机的运行控制方法，首先检测出电源元件的温度并利用检测出的电源元件温度推断出电机绕组温度，然后利用推断出的电机绕组温度推断出电机的相位电阻值并利用推断拙的电机相位电阻值控制电机驱动电压的大小。采用本发明可有效防止因电机相位电阻的变化而造成的电机误动。
文档编号H02P6/08GK1427540SQ0114437
公开日2003年7月2日 申请日期2001年12月18日 优先权日2001年12月18日
发明者洪讃熙, 梁淳培, 赵宽烈 申请人:乐金电子(天津)电器有限公司