一种电机的控制方法、装置及电子设备与流程

1.本技术属于电机控制技术领域，尤其涉及一种电机的控制方法、装置及电子设备。


背景技术：

2.随着控制理论、电力电子器件和电力电子技术等多方面的不断发展，使得电机从传统的直流电机向无刷化转换，其中无位置传感器的无刷直流电机因无需安装位置传感器，使得无刷直流电机制造工艺更简单、抗干扰性强、电机体积小、寿命长及成本低等优点，能从多方面提高了无刷直流电机应用的可靠性，从而无位置传感器的无刷直流电机广泛应用于吸尘器、风机和水泵等产品中，拓宽了无刷直流电机的应用场合。
3.无传感器无刷直流电机在缺少位置传感器的情况下，可通过检测反电动势过零信号，确定无传感器无刷直流电机中转子的位置，然而在无传感器无刷直流电机在启动阶段，由于反电动势与转子速度成正比，在转子处于低速运行或静止状态，此时反电动势很小或为零，不能有效的检测到反电动势过零信号，针对这种情况，可在不同的电机中设置不同的启动转矩和换相频率，使电机转子运行，并在运行过程中检测反电动势，从而确定电子转子位置，采用这种方式，如启动转矩和换相频率不匹配时，很难检测到反电动势，容易出现启动失败，从而启动算法的可靠性差，且不同电机其启动转矩和换相频率各不相同，针对不同的电机需设置不同的启动转矩和换相频率，启动转矩和换相频率需经过不断的试验调整匹配才能检测到反电动势，使得启动算法可靠性低且适应性差。
4.上述背景描述是为了提供本技术内容目的的概述，应从这一观点来阅读，不应被理解为现有技术。


技术实现要素：

5.本技术实施例提供了一种电机的控制方法、装置及电子设备，旨在解决现有电机启动的方法的可靠性低且适应性差的问题。
6.第一方面，本技术实施例提供了一种电机的控制方法，包括：
7.在检测到电机启动指令时，按预设的换相顺序给三相定子绕组中的第一顺序的两相定子绕组通电，获取扇区的第一通电时长；
8.启动第一反电动势过零点检测操作；
9.在执行所述第一反电动势过零点检测操作的过程中，若检测到所述第一通电时长大于或等于第一预设扇区通电时长时，则增加电机的启动转矩，并启动第一强制换相操作；
10.在执行所述第一强制换相操作的过程中，获取扇区的第二通电时长；
11.启动第二反电动势过零点检测操作；
12.在执行所述第二反电动势过零点检测操作的过程中，若检测到所述第二通电时长大于或等于第二预设扇区通电时长时，则增加电机的转矩，并启动第二强制换相操作，返回执行所述获取扇区第一通电时长的步骤及后续步骤，直至检测到反电动势过零点或强制换相次数达到预设强制换相阈值；其中，所述第二预设扇区通电时长小于所述第一预设扇区
通电时长。
13.第二方面，本技术实施例提供了一种电机的控制装置，包括：
14.第一获取模块，用于在检测到电机启动指令时，按预设的换相顺序给三相定子绕组中的第一顺序的两相定子绕组通电，获取扇区的第一通电时长；
15.第一启动模块，用于启动第一反电动势过零点检测操作；
16.第一强制换相模块，用于在执行所述第一反电动势过零点检测操作的过程中，若检测到所述第一通电时长大于或等于第一预设扇区通电时长时，则增加电机的启动转矩，并启动第一强制换相操作；
17.第二获取模块，用于在执行所述第一强制换相操作的过程中，获取扇区的第二通电时长；
18.第二启动模块，用于启动第二反电动势过零点检测操作；
19.第二强制换相模块，用于在执行所述第二反电动势过零点检测操作的过程中，若检测到所述第二通电时长大于或等于第二预设扇区通电时长时，则增加电机的转矩，并启动第二强制换相操作，返回触发所述第一获取模型执行所述获取扇区第一通电时长的步骤及后续步骤，直至检测到反电动势过零点或强制换相次数达到预设强制换相阈值；其中，所述第二预设扇区通电时长小于所述第一预设扇区通电时长。
20.第三方面，本技术实施例提供了一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述电机的控制方法的步骤。
21.第四方面，本技术实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，上述计算机程序被处理器执行时实现上述电机的控制方法的步骤。
22.第五方面，本技术实施例提供了一种计算机程序产品，当计算机程序产品在电子设备上运行时，使得电子设备执行上述现上述电机的控制方法的步骤。
23.本技术实施例与现有技术相比存在的有益效果是：在检测到电机启动指令时，按预设的换相顺序给三相定子绕组中的第一顺序的两相定子绕组通电，获取扇区的第一通电时长；启动第一反电动势过零点检测操作；在执行第一反电动势过零点检测操作的过程中，若检测到第一通电时长大于或等于第一预设扇区通电时长时，则增加电机的启动转矩，并启动第一强制换相操作；在执行第一强制换相操作的过程中，获取扇区的第二通电时长；启动第二反电动势过零点检测操作；在执行第二反电动势过零点检测操作的过程中，若检测到第二通电时长大于或等于第二预设扇区通电时长时，则增加电机的转矩，并启动第二强制换相操作，返回执行获取扇区第一通电时长的步骤及后续步骤，直至检测到反电动势过零点或强制换相次数达到预设强制换相阈值；其中，第二预设扇区通电时长与第一预设扇区通电时长不相等。由于在执行第一反电动势过零点检测操作的过程中，若检测到第一通电时长大于或等于第一预设扇区通电时长时，则增加电机的启动转矩，并启动第一强制换相操作，此时是在大于或等于第一预设扇区通电时长时，即增加了启动转矩，又进行了强制换相，此时转矩和换相时间点可能不匹配，强制换相后在执行所述第二反电动势过零点检测操作的过程中，若检测到所述第二通电时长大于或等于第二预设扇区通电时长时，则增加电机的转矩，并启动第二强制换相操作，返回执行所述获取扇区第一通电时长的步骤及
后续步骤，此时会反复的用不同的两个通电时长(即上述第一预设通电时长和第二预设通电时长)进行强制换相，在换相的过程中增加力矩去匹配换相的时间点，会快速并自动的将电机的转矩和换相频率匹配成功，随着力矩的增加并在电机的转矩和换相频率匹配成功时，可快速的检测到反电动势过零点，从而能平稳可靠的启动电机，且控制算法适应性强。
24.可以理解的是，上述第二方面至第五方面的有益效果可以参见上述第一方面中的相关描述，在此不再赘述。
附图说明
25.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
26.图1是本技术一实施例提供的电机的控制方法的流程示意图；
27.图2是本技术另一实施例提供的电机的控制方法的流程示意图；
28.图3是本技术又一实施例提供的电机的控制方法的流程示意图；
29.图4是本技术又一实施例提供的根据启动转矩系数增加电机的启动转矩对应的波形图；
30.图5是本技术一实施例提供的电机的控制装置的结构示意图；
31.图6是本技术一实施例提供的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
32.以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本技术实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本技术。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本技术的描述。
33.应当理解，当在本技术说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
34.还应当理解，在本技术说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
35.如在本技术说明书和所附权利要求书中所使用的那样，术语“如果”可以依据上下文被解释为“当...时”或“一旦”或“响应于确定”或“响应于检测到”。类似地，短语“如果确定”或“如果检测到[所描述条件或事件]”可以依据上下文被解释为意指“一旦确定”或“响应于确定”或“一旦检测到[所描述条件或事件]”或“响应于检测到[所描述条件或事件]”。
[0036]
另外，在本技术说明书和所附权利要求书的描述中，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0037]
在本技术说明书中描述的参考“一个实施例”或“一些实施例”等意味着在本技术的一个或多个实施例中包括结合该实施例描述的特定特征、结构或特点。由此，在本说明书中的不同之处出现的语句“在一个实施例中”、“在一些实施例中”、“在其他一些实施例中”、
“
在另外一些实施例中”等不是必然都参考相同的实施例，而是意味着“一个或多个但不是所有的实施例”，除非是以其他方式另外特别强调。术语“包括”、“包含”、“具有”及它们的变形都意味着“包括但不限于”，除非是以其他方式另外特别强调。
[0038]
本技术实施例提供的电机的控制方法，可以应用于电机等电子设备，具体可应用于无传感器无刷直流电机，还可应用于控制电机的控制设备，具体可以是电机控制器等电子设备，本技术实施例对电子设备的具体类型不作任何限制。
[0039]
为了说明本技术所述的技术方案，通过以下实施例来进行说明。
[0040]
请参阅图1，本技术实施例提供的一种电机的控制方法，包括：
[0041]
步骤s101，在检测到电机启动指令时，按预设的换相顺序给三相定子绕组中的第一顺序的两相定子绕组通电，获取扇区的第一通电时长。
[0042]
具体地，在检测到电机启动指令时，电机通常可能会存在四种现象，第一种是电机初始为静止状态，此时直接进入开环启动过程；第二种是电机初始时处于旋转状态，旋转方向与期望方向一致，且相绕组有足够的反电动势，则直接进入闭环运行；第三种是电机初始时处于旋转状态，旋转方向与期望方向一致，但相绕组无足够的反电动势，则先执行刹车操作，刹车一段时间后进入开环启动过程；第四种电机初始时旋转方向与期望的方向不一致，则持续监测电机转速，当电机转速降至预设刹车转速时，执行刹车操作，刹车一段时间后进入开环启动过程。在上述四种情况中进入开环启动过程是电机的启动阶段，进入闭环运行就判定电机启动成功，在电机的启动阶段先按预设的换相顺序给三相定子绕组中的第一顺序的两相定子绕组通电，获取扇区的第一通电时长。按预设的换相顺序给三相定子绕组中的第一顺序的两相定子绕组通电，获取扇区的第一通电时长可以是：电机中有六个扇区，从一个扇区的通电操作切换到另一个扇区的通电操作可以理解为是换相，先预设这六个扇区顺序，并按这六个扇区顺序进行换相的顺序就为上述预设的换相顺序，并预设设置这六个扇区的预设扇区通电时长，该预设扇区通电时长是用于在超过该预设扇区通电时长对应的一个强制换相时长，六个扇区对应的强制换相时长可以是预设一长一短，一长为第一预设扇区通电时长，一短为第二预设扇区通电时长，且第二预设扇区通电时长小于第一预设扇区通电时长，优选的采用一长一短的强制换相时长能加快转子磁场和定子感应磁场匹配的概率，使电机快速地建立反电动势使电机控制器准确的检测反电动势过零点，从而加快电机切入闭环运行模式。闭环运行模式为根据反电动势过零点进行换相的模式。如比采用恒频(固定的强制换相时间)和变频(强制换相时间逐渐减小)的方式启动电机效果好，恒频(固定的强制换相时间)因为不同电机换相时间不同，由开发人员手工通过计算去设置的适用性太差，不能满足实际应用，如变频(强制换相时间逐渐减小)，因为换相越来越快，一旦其中一个不匹配后面就很难匹配上，就比如一个目标运动的越来越快，一下没注意就追不上运动的目标，而本技术的一长一短的强制换相设置，启动转矩是第一个目标，换相频率是第二个目标，第一个目标先加速后，后面又会变慢一些，第二个目标想追上第一个目标匹配，这样就永远不会丢失目标，能很好的匹配上第一目标，增加转子磁场和定子感应磁场匹配的概率，从而使电机快速地建立反电动势使电机控制器准确的检测反电动势过零点，从而加快电机切入闭环运行模式，自动平稳可靠的启动了电机。在启动阶段先按预设的换相顺序进入第一个扇区，即对第一个扇区对应的相线通电，并开始对该扇区通电时长进行第一计时，在计时过程中得到的计时时长称为获取扇区的第一通电时长，在所述开始对扇区
通电时长进行第一计时之前对所述扇区通电时长进行第一计时的时间清零。在具体应用中，可以是按预设的换相顺序给三相定子绕组中的第一顺序的两相定子绕组通电，同时将预设的扇区长度计数值清零，扇区长度计数值在经过每个预设周期值时将所述扇区长度计数值进行加1；每个预设周期值可以是每个pwm周期，根据这样将扇区长度计数值增加的方法可获取扇区的第一通电时长，同时将预设的正确换相计数值和预设的扇区长度存储器都进行清零操作，通常预设的扇区长度计数值、预设的正确换相计数值和预设的扇区长度存储器的初始预设值都为零，为了保证受噪声或其他因素影响，执行上述清零操作，会使得算法更稳定。
[0043]
步骤s102，启动第一反电动势过零点检测操作。
[0044]
具体地，在对应扇区通电后，在该扇区可以开始进行反电动势过零点检测操作。
[0045]
在一个实施例中，所述启动第一反电动势过零点检测操作，包括：在检测到所述第一通电时长大于或等于预设延时阈值时，启动第一反电动势过零点检测操作。
[0046]
具体地，可以是在检测到第一通电时长大于或等于预设延时阈值时，开始反电动势过零点检测操作，将此时的反电动势过零点检测操作称为第一反电动势过零点检测操作。所述预设延时阈值为基于屏蔽续流时间设置，为了避免由于电机续流可能会产生错误的过零点，此时需要延时一段时间再进行过零点信号检测，提高反电动势过零点信号检测的准确性。
[0047]
步骤s103，在执行所述第一反电动势过零点检测操作的过程中，若检测到所述第一通电时长大于或等于第一预设扇区通电时长时，则增加电机的启动转矩，并启动第一强制换相操作。
[0048]
具体地，在执行第一种扇区执行反电动势过零点检测操作的过程中，检测到该扇区对应的通电时长大于或等于第一预设扇区通电时长时，则增加电机的启动转矩，并启动第一强制换相操作。第一种扇区是与第一预设扇区通电时长对应的扇区。
[0049]
在一个实施例中，在所述增加电机的启动转矩之前包括：执行增加强制换相计数值的操作；对应地，增加电机的启动转矩，包括：在检测到所述强制换相计数值小于预设强制换相阈值时，增加电机的启动转矩。对应地，执行增加强制换相计数值的操作之后，还包括：在检测到所述强制换相计数值大于或等于预设强制换相阈值，停止启动电机并发送启动失败信号。
[0050]
具体地，在执行所述第一反电动势过零点检测操作的过程中，若检测到所述第一通电时长大于或等于第一预设扇区通电时长时，则执行增加强制换相计数值的操作；在执行增加强制换相计数值的操作后对应的强制换相计数值小于预设强制换相阈值时，执行增加转矩计数值的操作，同时执行增加强制换相计数值的操作可以是将强制换相计数值进行加1)，增加电机的启动转矩可以是将所述转矩增加计数值输入至预设启动转矩算法进行计算启动转矩系数，根据启动转矩系数增加电机的启动转矩，使得增加电机的启动转矩。
[0051]
步骤s104，在执行所述第一强制换相操作的过程中，获取扇区的第二通电时长。
[0052]
具体地，在执行所述第一强制换相操作时，此时已经是将按预设的换相顺序给三相定子绕组中的下一个顺序的两相定子绕组通电，需重新开始对扇区通电时长进行计时；在重新对扇区通电时长进行计时计算的通电时长称之为第二通电时长。
[0053]
在具体应用中，可以是按预设的换相顺序给三相定子绕组中的第二顺序的两相定
子绕组通电(如步骤s101中是后续所述的换相到第n个扇区执行获取扇区的第一通电时长，则此处是按预设的换相顺序给三相定子绕组中的第n+1顺序的两相定子绕组通电)，同时将预设的扇区长度计数值清零，扇区长度计数值在经过每个预设周期值时将所述扇区长度计数值进行加1；每个预设周期值可以是每个pwm周期，根据这样将扇区长度计数值增加的方法可获取扇区的第一通电时长，同时将预设的正确换相计数值和预设的扇区长度存储器都进行清零操作，此时预设的扇区长度计数值是在上一个扇区中的值，所以要先清零，为了避免受噪声或其他因素影响，执行上述清零操作，会使得算法更稳定。
[0054]
步骤s105，启动第二反电动势过零点检测操作。
[0055]
具体地，在对应扇区通电后，在该扇区可以开始进行反电动势过零点检测操作。此处的第二反电动势过零点检测操作和上述的第一反电动势过零点检测操作都是反电动势过零点检测操作，第一反电动势过零点检测操作可以理解是在设置第一预设扇区通电时长对应扇区中进行反电动势过零点检测操作。第二反电动势过零点检测操作可以理解是在设置第二预设扇区通电时长对应扇区中进行反电动势过零点检测操作。
[0056]
在一个实施例中，所述启动第一反电动势过零点检测操作，包括：在检测到所述第一通电时长大于或等于预设延时阈值时，启动第一反电动势过零点检测操作；可参见步骤s102中的相关描述。
[0057]
所述启动第二反电动势过零点检测操作，包括：在所述第二通电时长大于或等于预设延时阈值时，启动第二反电动势过零点检测操作。
[0058]
具体地，可以是在检测到第二通电时长大于或等于预设延时阈值时，开始反电动势过零点检测操作，将此时的反电动势过零点检测操作称为第二反电动势过零点检测操作。所述预设延时阈值为基于屏蔽续流时间设置，为了避免由于电机续流可能会产生错误的过零点，此时需要延时一段时间再进行过零点信号，提高反电动势过零点信号检测的准确性。此处的第二通电时长和上述的第一通电时长都可以是先预设将扇区长度计数值清零，扇区长度计数值在经过每个预设周期值时将所述扇区长度计数值进行加1；每个预设周期值可以是每个pwm周期，根据这样将扇区长度计数值增加的方法可获取扇区的通电时长，第一通电时长可以理解是在设置第一预设扇区通电时长对应扇区中进行通电的时长。第二通电时长可以理解是在设置第二预设扇区通电时长对应扇区中进行通电的时长。
[0059]
步骤s106，在执行所述第二反电动势过零点检测操作的过程中，若检测到所述第二通电时长大于或等于第二预设扇区通电时长时，则增加电机的转矩，并启动第二强制换相操作，返回执行所述获取扇区第一通电时长的步骤及后续步骤，直至检测到反电动势过零点或强制换相次数达到预设强制换相阈值。
[0060]
其中，所述第二预设扇区通电时长小于所述第一预设扇区通电时长。在执行第一种扇区执行反电动势过零点检测操作的过程中，检测到该扇区对应的通电时长大于或等于第二预设扇区通电时长时，则增加电机的启动转矩，并启动第二强制换相操作，第二种扇区是对应设置了第二预设扇区通电时长对应的扇区。启动第二强制换相操作可能是在按预设的换相顺序进入第n个扇区，即对第n个扇区对应的相线通电，返回步骤s101执行所述获取扇区第一通电时长的步骤及后续步骤，直至检测到反电动势过零点或强制换相次数达到预设强制换相阈值。强制换相次数可以直接读取强制换相计数值获得，此时停止启动电机并发送启动失败信号；在检测反电动势过零点，且闭环切换计数值大于或等于预设闭环切换
计数器阈值时，可使得电机切入闭环运行模式，从而完成电机启动。返回执行所述获取扇区第一通电时长的步骤及后续步是返回第n个扇区中设置了第二预设扇区通电时长中的任一个扇区进行与步骤s101中“获取扇区第一通电时长”及后续步骤做相同的处理，如开始对该扇区通电时长进行第一计时，在计时过程中得到的计时时长称为获取扇区的第一通电，在所述开始对扇区通电时长进行第一计时之前对所述扇区通电时长进行第一计时的时间清零等，具体可参见步骤s101执行所述获取扇区第一通电时长的步骤及后续步骤的描述。
[0061]
在一个实施例中，在所述增加电机的启动转矩之前包括：执行增加强制换相计数值的操作；对应地，增加电机的启动转矩，包括：在检测到所述强制换相计数值小于预设强制换相阈值时，增加电机的启动转矩。对应地，执行增加强制换相计数值的操作之后，还包括：在检测到所述强制换相计数值大于或等于预设强制换相阈值，停止启动电机并发送启动失败信号。
[0062]
具体地，在执行所述第二反电动势过零点检测操作的过程中，若检测到所述第二通电时长大于或等于第二预设扇区通电时长时，则执行增加强制换相计数值的操作(如将强制换相计数值的操作加1)；在执行增加强制换相计数值的操作后对应的强制换相计数值小于预设强制换相阈值时，执行增加转矩计数值的操作(如将转矩计数值加1)，增加电机的启动转矩可以是将所述转矩增加计数值输入至预设启动转矩算法进行计算力矩增加，使得增加电机的启动转矩。
[0063]
在一个实施例中，在执行所述第一反电动势过零点检测操作的过程中，若检测到反电动势过零点信号，则将正确换相计数值加1，并执行正常换相操作，并存储对应的第一通电时长，重新开始对扇区通电时长进行计时，得到第三通电时长；或者，在执行第二反电动势过零点检测操作的过程，若检测到反电动势过零点信号时，则将正确换相计数值加1，并执行正常换相操作，并存储对应的第二通电时长，重新开始对扇区通电时长进行计时，得到第三通电时长。
[0064]
在一个实施例中，如图2所示，所述电机的控制方法还包括步骤s201至步骤s205：
[0065]
步骤s201，若检测到存储的第一通电时长或存储的第二通电时长满足预设要求时，则执行增加闭环切换计数值的操作，否则将闭环切换计数值清零。
[0066]
步骤s202，在检测到增加后的闭环切换计数值大于或等于预设闭环切换计数器阈值时，控制电机切入闭环运行模式，判定电机完成启动，并将闭环切换计数值清零。
[0067]
步骤s203，检测到所述闭环切换计数值小于预设闭环切换计数器阈值，执行第三反电动势过零点检测操作。
[0068]
步骤s204，检测到所述闭环切换计数值小于预设闭环切换计数器阈值，且在所述正确换相计数值大于或等于预设正确换相计数器阈值时，增加电机的启动转矩。
[0069]
步骤s205，在执行所述第三反电动势过零点检测操作的过程中，若未检测到反电动势过零点信号，且在所述第三通电时长大于或等于第二预设扇区通电时长时，则增加电机的启动转矩，并执行第一强制换相操作，返回执行所述获取扇区第一通电时长的步骤及后续步骤。
[0070]
具体地，在进行第一反电动势过零点检测的过程，在检测到反电动势过零点信号时，将正确换相计数值加1，并执行正常换相操作，并将第一计时的时长以当前时刻对应的时长值进行存储(即存储当前时刻对应的第一通电时长)，重新开始对扇区通电时长进行第
三计时(对应上述第三通电时长)；若所述存储的所述当前时刻对应的时长值满足预设要求时，则执行增加闭环切换计数值的操作，否则将闭环切换计数值清零；在执行增加闭环切换计数值的操作后对应的闭环切换计数值大于或等于预设闭环切换计数器阈值时，控制电机切入闭环运行模式，电机完成启动，并将闭环切换计数值清零；所述闭环切换计数值小于预设闭环切换计数器阈值时，且所述正确换相计数值大于或等于预设正确换相计数器阈值时，增加电机的启动转矩；在所述第二计时的时长大于或等于第二预设扇区通电时长时，增加电机的转矩，并执行第一强制换相操作，返回执行所述获取扇区第一通电时长的步骤及后续步骤。
[0071]
同理，在进行第二反电动势过零点检测的过程，在检测到反电动势过零点信号时，将正确换相计数值加1，执行正常换相操作，并将第二计时的时长当前时刻对应的时长值进行存储(即存储当前时刻对应的第二通电时长)，重新开始对扇区通电时长进行第一计时；若所述存储的所述当前时刻对应的时长值满足预设要求时，则执行增加闭环切换计数值的操作，否则将闭环切换计数值清零；在执行增加闭环切换计数值的操作后对应的闭环切换计数值大于或等于预设闭环切换计数器阈值时，控制电机切入闭环运行模式，电机完成启动，并将闭环切换计数值清零；所述闭环切换计数值小于预设闭环切换计数器阈值时，且所述正确换相计数值大于或等于预设正确换相计数器阈值时，增加电机的启动转矩；在所述第二计时的时长大于或等于第二预设扇区通电时长时，增加电机的转矩，并执行第一强制换相操作，返回执行所述返回执行所述获取扇区第一通电时长的步骤及后续步骤。由于第二预设扇区通电时长是小于第一预设扇区通电时长，在正常换相时采用短的预设扇区通电时长，算法的精度会更高，
[0072]
在一个实施例中，若检测到存储的第一通电时长或存储的第二通电时长满足预设要求时，则执行增加闭环切换计数值的操作，否则将闭环切换计数值清零，包括：对存储的第一通电时长或存储的第二通电时长进行滤波处理，得到滤波后的时长；若滤波后的时长小于或等于预设闭环切换转速所对应的扇区通电时长，则执行增加闭环切换计数值的操作，否则将闭环切换计数值清零。
[0073]
具体地，对存储的第一通电时长或存储的第二通电时长进行滤波处理，得到滤波后的时长可以是根据一阶低通滤波、多阶低通滤波算法或平均值滤波算法进行滤波处理。
[0074]
在一个实施例中，对存储的第一通电时长或存储的第二通电时长基于平均值滤波算法进行滤波处理可以是：基于当前时刻的前n次的目标间隔通电时长对当前时刻的第一通电时长或第二通电时长进行滤波，如进行滤波的过程可以是计算当前时刻存储的第一通电时长或第二通电时长与所述当前时刻前n次的目标间隔通电时长的平均值，将该平均值作为滤波后的时长；目标间隔通电时长为每次检测到反电动势过零点信号会重新开始对扇区通电时长进行计时，得到的通电时长，即相邻两次检测到反电动势过零点信号之间的间隔时长。其中，n大于或等于1且为整数。
[0075]
在一个实施例中，如图3所示，在检测到所述强制换相计数值小于预设强制换相阈值时，增加电机的启动转矩，包括步骤s301至步骤s303：
[0076]
步骤s301，在检测到所述强制换相计数值小于预设强制换相阈值时，执行增加转矩计数值的操作。
[0077]
具体地，在检测到所述强制换相计数值小于预设强制换相阈值时，执行增加转矩
计数值的操作，如将转矩计数值加1。
[0078]
步骤s302，根据增加后的转矩计数值和预设启动转矩算法，确定启动转矩系数。
[0079]
具体地，可将增加后的转矩计数值作为预设启动转矩算法的输入值，根据输出值确定启动转矩系数。
[0080]
步骤s303，根据启动转矩系数增加电机的启动转矩。
[0081]
在一个实施例中，根据增加后的转矩计数值和预设启动转矩算法，确定启动转矩系数的计算公式1为：
[0082][0083]
其中，所述y1为第一阶段的启动转矩系数；y2为第二阶段的启动转矩系数；x为所述增加后的转矩计数值，d为启动转矩的预设初始值。
[0084]
具体地，y1为第一阶段的启动转矩系数(0<y1<1)；y2为第二阶段的启动转矩系数(0<y2<1)；x为转矩增加计数器值(x>＝0且x<＝40)，当转矩增加计数器值大于等于0且小于等于20时，采用第一阶段的启动转矩系数y1，第一阶段电机的启动转矩为t＝y*tmax；当转矩增加计数器值大于等于21且小于等于40时，采用第二阶段的启动转矩系数y2，第二阶段电机的启动转矩t＝y2*tmax。其中t为施加给电机的启动转矩，tmax为能给电机施加的最大转矩，d为启动转矩的初始值，d值可根据实际需求进行设定，但需防止启动电流过大而烧毁控制器，这里启动转矩初始值d取0.04*tmax。如果转矩增加计数器值大于等于40时电机依然启动失败，此时将增加启动转矩初始值d，d值可根据实际需求设定，并将转矩增加计数器清零，重新开始执行电机启动程序，重新启动电机。
[0085]
对应地，根据启动转矩系数增加电机的启动转矩，包括：
[0086]
在确定启动转矩系数为所述第一阶段的启动转矩系数时，根据第一阶段的启动转矩系数更新电机的启动转矩值，以增加电机的启动转矩；其中，所述根据第一阶段的启动转矩系数更新电机的启动转矩值的计算公式为：t＝y1*tmax；
[0087]
在确定启动转矩系数为所述第二阶段的启动转矩系数时，根据第二阶段的启动转矩系数更新电机的启动转矩值，以增加电机的启动转矩；其中，所述根据第二阶段的启动转矩系数确定施加电机的启动转矩值的计算公式为：t＝y2*tmax；
[0088]
其中，所述t为确定的施加给电机的启动转矩值，y1为第一阶段的启动转矩系数；y2为第二阶段的启动转矩系数，tmax为预设给电机施加的最大转矩。
[0089]
电机开始启动时电机处于静止或者速度很低的状态，此时电机还未建立反电动势或者反电动势非常小，如果对电机施加较大的启动转矩，电机绕组将产生较大的电流，该情况不但无法启动电机还有烧毁器件的风险。如果对电机施加较小的启动转矩，电机可能无法启动或者启动后无法使电机加速到能够切入闭环运行模式的转速。对此本发明采用第一阶段的启动转矩施加算法，初始时刻给电机施加较小的启动转矩，电机将缓缓转动，随着启动转矩的不断增大，电机转速不断增加，电机反电动势也不断增大，从而加速电机运行。此时电机达到一定的转速，如果电机的启动转矩依然采用第一阶段的算法施加，电机启动转矩增加较快，使得启动转矩与换相频率不匹配，可能导致电机出现失速现象，从而无法检测到正确的反电动势过零点，导致电机启动失败。本技术的启动转矩根据上述计算公式1进行
给定确定启动转矩系数，再根据启动转矩系数增加电机的启动转矩，图4所示，是根据启动转矩系数增加电机的启动转矩对应的波形图，可在电机启动转矩增加到一定时，采用第二阶段的启动转矩施加算法。在第二阶段中电机的启动转矩增加变缓，电机启动转矩和电机的换相频率匹配，电机加速运行，从而准确的检测到反电动势过零点，使电机快速切入闭环运行模式。针对不同电机，采用本发明的算法无需反复调整电机的启动转矩和换相频率，即可启动电机，从而具有自适应启动能力，可广泛应用于各种无传感器的无刷直流电机。并结合本发明的强制换相方式(强制换相时长以第一预设扇区通电时长和第二预设扇区通电时长进行强制交替换相)可增加电机启动转矩和换相频率匹配的概率，从而快速准确的检测到反电动势过零点，使电机快速切入闭环运行模式。采用本算法无需反复的调整电机的启动转矩和换相频率，具有自适应启动的特点，可广泛应用于各种无传感器无刷直流电机。
[0090]
本技术实施例由于在执行第一反电动势过零点检测操作的过程中，若检测到第一通电时长大于或等于第一预设扇区通电时长时，则增加电机的启动转矩，并启动第一强制换相操作，此时是在大于或等于第一预设扇区通电时长时，即增加了启动转矩，又进行了强制换相，此时转矩和换相时间点可能不匹配，强制换相后在执行所述第二反电动势过零点检测操作的过程中，若检测到所述第二通电时长大于或等于第二预设扇区通电时长时，则增加电机的转矩，并启动第二强制换相操作，返回执行所述获取扇区第一通电时长的步骤及后续步骤，此时会反复的用不同的两个通电时长(即上述第一预设通电时长和第二预设通电时长)进行强制换相，在换相的过程中增加力矩去匹配换相的时间点，会快速并自动的将电机的转矩和换相频率匹配成功，随着力矩的增加并在电机的转矩和换相频率匹配成功时，可快速的检测到反电动势过零点，从而能平稳可靠的启动电机，且控制算法适应性强。
[0091]
对应于上文实施例所述的电机的控制方法，图5示出了本技术实施例提供的电机的控制装置的结构框图，为了便于说明，仅示出了与本技术实施例相关的部分。所述电机的控制装置500包括：
[0092]
第一获取模块501，用于在检测到电机启动指令时，按预设的换相顺序给三相定子绕组中的第一顺序的两相定子绕组通电，获取扇区的第一通电时长；
[0093]
第一启动模块502，用于启动第一反电动势过零点检测操作；
[0094]
第一强制换相模块503，用于在执行所述第一反电动势过零点检测操作的过程中，若检测到所述第一通电时长大于或等于第一预设扇区通电时长时，则增加电机的启动转矩，并启动第一强制换相操作；
[0095]
第二获取模块504，用于在执行所述第一强制换相操作的过程中，获取扇区的第二通电时长；
[0096]
第二启动模块505，用于启动第二反电动势过零点检测操作；
[0097]
第二强制换相模块506，用于在执行所述第二反电动势过零点检测操作的过程中，若检测到所述第二通电时长大于或等于第二预设扇区通电时长时，则增加电机的转矩，并启动第二强制换相操作，返回触发所述第一获取模型执行所述获取扇区第一通电时长的步骤及后续步骤，直至检测到反电动势过零点或强制换相次数达到预设强制换相阈值；其中，所述第二预设扇区通电时长小于所述第一预设扇区通电时长。
[0098]
在一个实施例中，第一强制换相模块或第二强制换相模块在触发所述增加电机的启动转矩之前还用于：执行增加强制换相计数值的操作；对应地，第一强制换相模块或第二
强制换相模块在触发增加电机的启动转矩操作具体用于：在检测到所述强制换相计数值小于预设强制换相阈值时，增加电机的启动转矩；对应地，第一强制换相模块或第二强制换相模块在触发执行增加强制换相计数值的操作之后还具体用于：在检测到所述强制换相计数值大于或等于预设强制换相阈值，停止启动电机并发送启动失败信号。
[0099]
在一个实施例中，第一强制换相模块或第二强制换相模块在触发增加电机的启动转矩操作具体用于：在检测到所述强制换相计数值小于预设强制换相阈值时，执行增加转矩计数值的操作；根据增加后的转矩计数值和预设启动转矩算法，确定启动转矩系数；根据启动转矩系数增加电机的启动转矩；
[0100]
在一个实施例中，其中，根据增加后的转矩计数值和预设启动转矩算法，确定启动转矩系数的计算公式为：
[0101][0102]
其中，所述y1为第一阶段的启动转矩系数；y2为第二阶段的启动转矩系数；x为所述增加后的转矩计数值，d为启动转矩的预设初始值；
[0103]
在一个实施例中，第一强制换相模块或第二强制换相模块在触发根据启动转矩系数增加电机的启动转矩操作具体用于：在确定启动转矩系数为所述第一阶段的启动转矩系数时，根据第一阶段的启动转矩系数更新电机的启动转矩值，以增加电机的启动转矩；其中，所述根据第一阶段的启动转矩系数更新电机的启动转矩值的计算公式为：t＝y1*tmax；
[0104]
在确定启动转矩系数为所述第二阶段的启动转矩系数时，根据第二阶段的启动转矩系数更新电机的启动转矩值，以增加电机的启动转矩；其中，所述根据第二阶段的启动转矩系数确定施加电机的启动转矩值的计算公式为：t＝y2*tmax；
[0105]
其中，所述t为确定施加电机的启动转矩值，y1为第一阶段的启动转矩系数；y2为第二阶段的启动转矩系数，tmax为预设电机施加的最大转矩。
[0106]
在一个实施例中，所示电机的控制装置还包括第一检测模块用于：
[0107]
在执行所述第一反电动势过零点检测操作的过程中，若检测到反电动势过零点信号，则将正确换相计数值加1，并执行正常换相操作，并存储对应的第一通电时长，重新开始对扇区通电时长进行计时，得到第三通电时长；
[0108]
或者，
[0109]
在执行第二反电动势过零点检测操作的过程，若检测到反电动势过零点信号时，则将正确换相计数值加1，并执行正常换相操作，并存储对应的第二通电时长，重新开始对扇区通电时长进行计时，得到第三通电时长。
[0110]
在一个实施例中，所示电机的控制装置还包括：
[0111]
第二检测模块，用于若检测到存储的第一通电时长或存储的第二通电时长满足预设要求时，则执行增加闭环切换计数值的操作，否则将闭环切换计数值清零；
[0112]
第三检测模块，用于在检测到增加后的闭环切换计数值大于或等于预设闭环切换计数器阈值时，控制电机切入闭环运行模式，判定电机完成启动，并将闭环切换计数值清零；
[0113]
第四检测模块，用于检测到所述闭环切换计数值小于预设闭环切换计数器阈值，
执行第三反电动势过零点检测操作；
[0114]
第五检测模块，用于检测到所述闭环切换计数值小于预设闭环切换计数器阈值，且在所述正确换相计数值大于或等于预设正确换相计数器阈值时，增加电机的启动转矩；
[0115]
第三强制换项模块，用于在执行所述第三反电动势过零点检测操作的过程中，若未检测到反电动势过零点信号，且在所述第三通电时长大于或等于第二预设扇区通电时长时，则增加电机的启动转矩，并执行第一强制换相操作，返回执行所述获取扇区第一通电时长的步骤及后续步骤。
[0116]
在一个实施例中，所述第二检测模块具体用于：对存储的第一通电时长或存储的第二通电时长进行滤波处理，得到滤波后的时长；若滤波后的时长小于或等于预设闭环切换转速所对应的扇区通电时长，则执行增加闭环切换计数值的操作，否则将闭环切换计数值清零。
[0117]
在一个实施例中，所述第一启动模块具体用于：在检测到所述第一通电时长大于或等于预设延时阈值时，启动第一反电动势过零点检测操作；所述第二启动模块具体用于：在所述第二通电时长大于或等于预设延时阈值时，启动第二反电动势过零点检测操作。
[0118]
本技术实施例由于在执行第一反电动势过零点检测操作的过程中，若检测到第一通电时长大于或等于第一预设扇区通电时长时，则增加电机的启动转矩，并启动第一强制换相操作，此时是在大于或等于第一预设扇区通电时长时，即增加了启动转矩，又进行了强制换相，此时转矩和换相时间点可能不匹配，强制换相后在执行所述第二反电动势过零点检测操作的过程中，若检测到所述第二通电时长大于或等于第二预设扇区通电时长时，则增加电机的转矩，并启动第二强制换相操作，返回执行所述获取扇区第一通电时长的步骤及后续步骤，此时会反复的用不同的两个通电时长(即上述第一预设通电时长和第二预设通电时长)进行强制换相，在换相的过程中增加力矩去匹配换相的时间点，会快速并自动的将电机的转矩和换相频率匹配成功，随着力矩的增加并在电机的转矩和换相频率匹配成功时，可快速的检测到反电动势过零点，从而能平稳可靠的启动电机，且控制算法适应性强。
[0119]
如图6所示，本技术的一个实施例还提供一种电子设备600包括：处理器601，存储器602以及存储在所述存储器602中并可在所述处理器601上运行的计算机程序603，例如电机的控制程序。所述处理器601执行所述计算机程序603时实现上述各个电机的控制方法实施例中的步骤。所述处理器601执行所述计算机程序603时实现上述各装置实施例中各模块的功能，例如图5所示模块501至506的功能。
[0120]
示例性的，所述计算机程序603可以被分割成一个或多个模块，所述一个或者多个模块被存储在所述存储器602中，并由所述处理器601执行，以完成本发明。所述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，该指令段用于描述所述计算机程序603在所述电子设备600中的执行过程。例如，所述计算机程序603可以被分割成第一获取模块，第一启动模块，第一强制换相模块，第二获取模块，第二启动模块，第二强制换相模块，各模块具体功能在上述实施例中已有描述，此处不再赘述。
[0121]
所述电子设备600可以是电机或电机的控制设备等电子设备，还桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等电子设备。所述电子设备可包括，但不仅限于，处理器601，存储器602。本领域技术人员可以理解，图6仅仅是电子设备600的示例，并不构成对电子设备600的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例
如所述电子设备还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。
[0122]
所称处理器601可以是中央处理单元(central processing unit，cpu)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(digital signal processor，dsp)、专用集成电路(application specific integrated circuit，asic)、现场可编程门阵列(field
‑
programmable gate array，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。
[0123]
所述存储器602可以是所述电子设备600的内部存储单元，例如电子设备600的硬盘或内存。所述存储器602也可以是所述电子设备600的外部存储设备，例如所述电子设备600上配备的插接式硬盘，智能存储卡(smart media card，smc)，安全数字(secure digital，sd)卡，闪存卡(flash card)等。进一步地，所述存储器602还可以既包括所述电子设备600的内部存储单元也包括外部存储设备。所述存储器602用于存储所述计算机程序以及所述电子设备所需的其他程序和数据。所述存储器602还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
[0124]
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本技术的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
[0125]
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。
[0126]
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
[0127]
在本发明所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置/电子设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置/电子设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。
[0128]
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
[0129]
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
[0130]
所述集成的模块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
‑
only memory)、随机存取存储器(ram，random access memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。
[0131]
以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。