电机驱动方法、装置、计算机装置及计算机可读存储介质与流程

本发明属于电机驱动技术领域，尤其涉及一种电机驱动方法、装置、计算机装置及计算机可读存储介质。

背景技术：

现有技术中的无刷电机在启动时，诸多类型的无刷电机都需要调试很久，特别是极对数比较少的无刷电机，通常需要调试很久才能够实现稳定启动，由于无刷电机的反电动势较弱，因此在启动之前需要先将无刷电机拖动到一定的速度，然后，才能准确检测到无刷电机转子的位置，进而进行换相操作，才可以稳定地启动无刷电机，然而这样的启动方式所需的启动时间都会较长，且由于mos管开通和关断的毛刺影响，常常使得无刷电机误以为检测到对应的稳定反电动势，因而导致启动失败的概率较高。因此，对于无刷电机启动的速度要求很高的情况下，现有技术中的无刷电机启动方案很难实现快速启动。综上所述，如何实现无刷电机快速启动成为本技术领域亟待解决的技术问题。

技术实现要素：

本发明实施例提供一种电机驱动方法，旨在解决无刷电机快速启动的问题。

本发明实施例是这样实现的，一种电机驱动方法，所述方法包括：

获取预设的pwm占空比，并根据所述pwm占空比，获取反电动势的检测时间点；

当达到所述反电动势的检测时间点时，对当前的反电动势进行检测；

根据检测的当前的反电动势，按照预设的计算规则，计算电机转子的当前位置，并进入闭环状态。

本发明实施例是这样实现的，一种电机驱动装置，所述装置包括：

检测时间点获取单元，用于获取预设的pwm占空比，并根据所述pwm占空比，获取反电动势的检测时间点；

检测单元，用于当达到所述反电动势的检测时间点时，对当前的反电动势进行检测；

电机启动单元，用于根据检测的当前的反电动势，获取电机转子的当前位置，并进入闭环状态。

本发明实施例还提供了一种计算机装置，其特征在于，所述计算机装置包括处理器，所述处理器用于执行存储器中存储的计算机程序时实现上述任意一项所述电机驱动方法的步骤。

本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于：所述计算机程序被处理器执行时实现上述任意一项所述电机驱动方法的步骤。

本发明实施例提供的电机驱动方法，由于获取预设的pwm占空比，并根据pwm占空比，获取反电动势的检测时间点，避免了开关管开通和关断的干扰把电机的反电动势信号淹没的缺陷；当达到该反电动势的检测时间点时，对当前的反电动势进行检测；根据检测的当前的反电动势，按照预设的计算规则，计算电机转子的当前位置，并进入闭环状态。由于pwm低电平的时候，电机的反电动势非常纯净，没有干扰，完全可以判断电机的当前位置，使得电机快速进入闭环状态，该方法适用于各种bldc电机，改善了现有技术中电机的拖动、开环加速、闭环的过程，快速实现闭环，提高了电机的启动速度。

附图说明

图1是本发明实施例一提供的电机驱动方法流程图；

图2是本发明实施例二提供的电机驱动方法流程图；

图3是本发明实施例三提供的电机驱动方法流程图；

图4是本发明实施例四提供的电机驱动方法流程图；

图5是本发明实施例五提供的电机驱动装置的结构示意图；

图6是本发明实施例六提供的电机驱动装置的结构示意图；

图7是本发明实施例七提供的起始位置确定单元的结构示意图；

图8是本发明实施例七提供的检测时间点获取单元的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明实施例提供了一种电机驱动方法，包括：获取预设的pwm占空比，并根据pwm占空比，获取反电动势的检测时间点；当达到该反电动势的检测时间点时，对当前的反电动势进行检测；根据检测的当前的反电动势，按照预设的计算规则，计算电机转子的当前位置，并进入闭环状态。根据pwm低电平时采集的电机反电动势信号，确定电机转子的当前位置，能够克服开关管开通和关断的干扰把电机的反电动势信号淹没的缺陷，进而根据确定的电机转子位置来使电机换相，实现电机驱动，使得电机快速进入闭环状态。

实施例一

本发明实施例提供了一种电机驱动方法，如图1所示，该方法包括：

s101、获取预设的pwm占空比，并根据pwm占空比，获取反电动势的检测时间点；

s102、当达到该反电动势的检测时间点时，对当前的反电动势进行检测；

s103、根据检测的当前的反电动势，获取电机转子的当前位置，并进入闭环状态。

由于电机的速度较低的时候反电动势非常弱，开关管的开通和关断的干扰会把电机的反电动势信号淹没，而在开关管全关的时候(pwm低电平即开关管全关的时候)，电机的反电动势非常纯净，没有干扰，完全可以判断电机的当前位置。因此本发明实施例中，在电机刚启动时，获取预设的pwm占空比后，通过给电机任意一相通入预设的pwm占空比，根据pwm占空比获取反电动势的检测时间点(根据输出的pwm占空比能得到占空比的低电平的时间点)，当达到该反电动势的检测时间点时对当前的反电动势进行检测，即采集电机在pwm低电平时段的反电动势信号，如果采集到能确定电机转子位置的反电动势信号就进行换相，否则继续检测下一个pwm周期低电平再采集。为了防止所通的相就是电机转子的位置，如果若干个pwm周期还没检测到有效的反电动势信号，强制换到下一相，继续检测。

本发明实施例中，根据pwm低电平时采集的电机反电动势信号，确定电机转子的当前位置，能够克服开关管开通和关断的干扰把电机的反电动势信号淹没的缺陷，进而根据确定的电机转子位置来使电机换相，实现电机驱动，使得电机快速进入闭环状态。该方法适用于各种bldc电机，改善了现有技术中电机的拖动、开环加速、闭环的过程，快速实现闭环，提高了电机的启动速度。

实施例二

本发明实施例提供了一种电机驱动方法，如图2所示，该方法包括：

s201、确定电机转子的起始位置；

s202、获取预设的pwm占空比，并根据pwm占空比，获取反电动势的检测时间点；

s203、当达到该反电动势的检测时间点时，对当前的反电动势进行检测；

s204、根据检测的当前的反电动势，获取电机转子的当前位置，并进入闭环状态。

本发明实施例中，由于第一次拖动时能够给予电机较大的启动力量，因此在实施例一中的方法基础上，增设确定电机转子的起始位置的步骤，可使得电机更快进入闭环状态。

实施例三

本发明实施例提供了一种电机驱动方法，如图3所示，步骤s201、确定电机转子的起始位置，包括：

s301、获取电机的各个相位的采样点的电流；

s302、根据采样点的电流的大小，确定电机转子的起始位置；

在本发明实施例中，根据电机的6中状态，注入6组脉冲ac、bc、ba、ab、bc、ca各一组。在注入脉冲的同时会产生电流，分别对电机的各个相位的采样点的电流进行采集，并相互进行比对，其中电流最大的相位即为电机转子的起始位置。

其中，该采样点为每个相位的电流最大的位置。

本发明实施例中，由于第一次拖动时能够给予电机较大的启动力量，因此根据获取的各个相位的采样点的电流的大小，确定电机转子的起始位置，可使得电机更快进入闭环状态，电流最大的为转子所在位置；此外，正常运转过程中，为了防止意外，也可以加入超时换相，如果超过预设时间还没有检测到反电动势有效信号，则重新启动。

实施例四

本发明实施例提供了一种电机驱动方法，如图4所示，

s401、获取预设的pwm占空比，当pwm占空比低于预设阈值时，根据pwm的低电平区域的中心点确定反电动势的检测时间点；

s402、当达到该反电动势的检测时间点时，对当前的反电动势进行检测；

s403、根据检测的当前的反电动势，按照预设的计算规则，计算电机转子的当前位置，并进入闭环状态。

本发明实施例中，在电机刚启动时获取预设的pwm占空比后，通过给电机任意一相通入预设的pwm占空比，当pwm占空比低于预设阈值(可设为50％)时，根将pwm的低电平区域的中心点作为检测点，有效避免了开关管开通和关断的干扰把电机的反电动势信号淹没的情况。本发明实施例采用了电感法的电流采样点，不同相位的电流区别明显，即使用的软件触发的方式，及时准确的采集最大点的电流，在占空比很低的情况下，采集低电平区域的中心点，有效的避免开关震荡带来的信号干扰。

本发明实施例中提供的电机驱动方法，适用于各种bldc电机，改善了现有技术中电机的拖动、开环加速、闭环的过程，快速实现闭环，提高了电机的启动速度。在电机刚启动时获取预设的pwm占空比后，通过给电机任意一相通入预设的pwm占空比，当pwm占空比低于预设阈值时，根据pwm的低电平区域的中心点确定反电动势的检测时间点，有效避免了开关管开通和关断的干扰把电机的反电动势信号淹没的情况，进而根据确定的电机转子位置来使电机换相，实现电机驱动，进入闭环状态。确定电机转子的起始位置的步骤，可使得电机更快进入闭环状态。具体根据获取的各个相位的采样点的电流的大小，确定电机转子的起始位置，可使得电机更快进入闭环状态。此外，也可以通过加入超时换相防止正常运转过程中的意外，如果超过预设时间还没有检测到反电动势有效信号，则重新启动。当pwm占空比低于预设阈值时，将pwm的低电平区域的中心点作为检测点，有效避免了开关管开通和关断的干扰把电机的反电动势信号淹没的情况。

实施例五

本发明实施例五提供了一种电机驱动装置500，如图5所示，该装置500包括：

检测时间点获取单元51，用于获取预设的pwm占空比，并根据所述pwm占空比，获取反电动势的检测时间点；

检测单元52，用于当达到所述反电动势的检测时间点时，对当前的反电动势进行检测；

电机启动单元53，用于根据检测的当前的反电动势，获取电机转子的当前位置，并进入闭环状态。

由于电机的速度较低的时候反电动势非常弱，开关管的开通和关断的干扰会把电机的反电动势信号淹没，而在开关管全关的时候(pwm低电平即开关管全关的时候)，电机的反电动势非常纯净，没有干扰，完全可以判断电机的当前位置。因此本发明实施例中，在电机刚启动时，获取预设的pwm占空比后，通过给电机任意一相通入预设的pwm占空比，根据pwm占空比获取反电动势的检测时间点(根据输出的pwm占空比能得到占空比的低电平的时间点)，当达到该反电动势的检测时间点时对当前的反电动势进行检测，即采集电机在pwm低电平时段的反电动势信号，如果采集到能确定电机转子位置的反电动势信号就进行换相，否则继续检测下一个pwm周期低电平再采集。为了防止所通的相就是电机转子的位置，如果若干个pwm周期还没检测到有效的反电动势信号，强制换到下一相，继续检测。

本发明实施例中，根据pwm低电平时采集的电机反电动势信号，确定电机转子的当前位置，能够克服开关管开通和关断的干扰把电机的反电动势信号淹没的缺陷，进而根据确定的电机转子位置来使电机换相，实现电机驱动，使得电机快速进入闭环状态。该方法适用于各种bldc电机，改善了现有技术中电机的拖动、开环加速、闭环的过程，快速实现闭环，提高了电机的启动速度。

实施例六

本发明实施例六提供了一种电机驱动装置600，如图6所示，该装置600包括：

起始位置确定单元54，用于确定所述电机转子的起始位置。

检测时间点获取单元51，用于获取预设的pwm占空比，并根据所述pwm占空比，获取反电动势的检测时间点；

检测单元52，用于当达到所述反电动势的检测时间点时，对当前的反电动势进行检测；

电机启动单元53，用于根据检测的当前的反电动势，获取电机转子的当前位置，并进入闭环状态。

本发明实施例中，由于第一次拖动时能够给予电机较大的启动力量，因此在实施例一中的方法基础上，增设确定电机转子的起始位置的步骤，可使得电机更快进入闭环状态。

实施例七

本发明实施例七提供了一种起始位置确定单元54，如图7所示，起始位置确定单元54包括：

电流值获取子单元541，用于获取电机的各个相位的采样点的电流值；

起始位置获取子单元542，用于根据所述采样点的电流值的大小，确定所述电机转子的起始位置。

在本发明实施例中，根据电机的6中状态，注入6组脉冲ac、bc、ba、ab、bc、ca各一组。在注入脉冲的同时会产生电流，分别对电机的各个相位的采样点的电流进行采集，并相互进行比对，其中电流最大的相位即为电机转子的起始位置。

其中，该采样点为每个相位的电流最大的位置。

本发明实施例中，由于第一次拖动时能够给予电机较大的启动力量，因此根据获取的各个相位的采样点的电流的大小，确定电机转子的起始位置，可使得电机更快进入闭环状态，电流最大的为转子所在位置；此外，正常运转过程中，为了防止意外，也可以加入超时换相，如果超过预设时间还没有检测到反电动势有效信号，则重新启动。

实施例八

本发明实施例提供了检测时间点获取单元51的结构，如图8所示，检测时间点获取单元51，包括：

检测时间点获取子单元51，用于获取预设的pwm占空比，当pwm占空比低于预设阈值时，根据pwm的低电平区域的中心点确定反电动势的检测时间点。

本发明实施例中，在电机刚启动时获取预设的pwm占空比后，通过给电机任意一相通入预设的pwm占空比，当pwm占空比低于预设阈值(可设为50％)时，根将pwm的低电平区域的中心点作为检测点，有效避免了开关管开通和关断的干扰把电机的反电动势信号淹没的情况。本发明实施例采用了电感法的电流采样点，不同相位的电流区别明显，即使用的软件触发的方式，及时准确的采集最大点的电流，在占空比很低的情况下，采集低电平区域的中心点，有效的避免开关震荡带来的信号干扰。

本发明实施例中提供的电机驱动方法，适用于各种bldc电机，改善了现有技术中电机的拖动、开环加速、闭环的过程，快速实现闭环，提高了电机的启动速度。在电机刚启动时获取预设的pwm占空比后，通过给电机任意一相通入预设的pwm占空比，当pwm占空比低于预设阈值时，根据pwm的低电平区域的中心点确定反电动势的检测时间点，有效避免了开关管开通和关断的干扰把电机的反电动势信号淹没的情况，进而根据确定的电机转子位置来使电机换相，实现电机驱动，进入闭环状态。确定电机转子的起始位置的步骤，可使得电机更快进入闭环状态，具体根据获取的各个相位的采样点的电流的大小，确定电机转子的起始位置，可使得电机更快进入闭环状态。此外，也可以通过加入超时换相防止正常运转过程中的意外，如果超过预设时间还没有检测到反电动势有效信号，则重新启动。当pwm占空比低于预设阈值时，将pwm的低电平区域的中心点作为检测点，有效避免了开关管开通和关断的干扰把电机的反电动势信号淹没的情况。

本发明实施例提供一种计算机装置，该计算机装置包括处理器，处理器用于执行存储器中存储的计算机程序时实现上述各个方法实施例提供的电机驱动方法的步骤。

示例性的，计算机程序可以被分割成一个或多个模块，一个或者多个模块被存储在存储器中，并由处理器执行，以完成本发明。一个或多个模块可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述计算机程序在计算机装置中的执行过程。例如，计算机程序可以被分割成上述各个方法实施例提供的电机驱动方法步骤。

本领域技术人员可以理解，上述计算机装置的描述仅仅是示例，并不构成对计算机装置的限定，可以包括比上述描述更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。

所称处理器可以是中央处理单元(centralprocessingunit，cpu)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(digitalsignalprocessor，dsp)、专用集成电路(applicationspecificintegratedcircuit，asic)、现成可编程门阵列(field-programmablegatearray，fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等，所述处理器是所述计算机装置的控制中心，利用各种接口和线路连接整个计算机装置的各个部分。

所述存储器可用于存储所述计算机程序和/或模块，所述处理器通过运行或执行存储在所述存储器内的计算机程序和/或模块，以及调用存储在存储器内的数据，实现所述计算机装置的各种功能。所述存储器可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序(比如声音播放功能、图像播放功能等)等；存储数据区可存储根据手机的使用所创建的数据(比如音频数据、电话本等)等。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如硬盘、内存、插接式硬盘，智能存储卡(smartmediacard,smc)，安全数字(securedigital,sd)卡，闪存卡(flashcard)、至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。

所述计算机装置集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个洗车效果显示方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、u盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(rom，read-onlymemory)、随机存取存储器(ram，randomaccessmemory)、电载波信号、电信号以及软件分发介质等。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。