基于无刷电机相序自动适配的控制方法及系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于无刷电机控制技术领域，尤其涉及一种基于无刷电机相序自动适配的 控制方法及系统。
【背景技术】
[0002] 直流有感无刷电机的三电源线以及电机霍尔传感器的三信号线，都需要与无刷电 机驱动器以正确的顺序连接，电机才能正常工作。而无刷电机的三电源线最多有六种顺序 与驱动器相连，其中只有两种连接方式电机可正常工作，另外两种连接方式，电机不能正常 工作，如果驱动器输出无过流保护功能，那么可能因过流而损坏电机或驱动器。而市面上的 无刷电机对三电源线或三信号线的相序的定义并没有行业标准，不同厂家生产的电机，相 同颜色的导线对应的相线的相序不一定相同，同一厂家不同批次的电机相同颜色的导线对 应的相线的相序也可能不同。这样，给用户接线造成极大的不便。特别是用户使用一厂家 的驱动器，但却换用别的厂家的电机的时候，一方面用户从电机电源线六种组合顺序中确 定出与驱动器相匹配的接线顺序会有一定工作量，另一方面，如果电源线相序接错甚至可 能造成电机或驱动器损坏。
【发明内容】
[0003] 本发明的发明目的是：为了减少用户在连接有感无刷电机与驱动器时确定电机相 序时的工作量，以及避免因电机接线顺序与驱动器不匹配造成电机或驱动器损坏等问题， 本发明提出了一种基于无刷电机相序自动适配的控制方法及系统。
[0004] 本发明的技术方案是：一种基于无刷电机相序自动适配的控制方法，包括以下步 骤：
[0005] A、判断无刷电机相序适配数据是否存在；若无刷电机相序适配数据不存在，则进 行步骤B ;若无刷电机相序适配数据存在，则进行步骤C ;
[0006] B、对电机线圈三电源线以一定顺序同时通电并记录的霍尔传感器输出状态，确定 控制电机转动或反向转动时霍尔传感器输出状态与线圈通电状态的对应关系，实现无刷电 机相序自动适配；
[0007] C、输入无刷电机转动或反向转动控制信号；
[0008] D、判断无刷电机相序适配数据标记状态是否为已适配；若无刷电机相序适配数据 标记状态为已适配，则进行步骤E ;若无刷电机相序适配数据标记状态不是为已适配，则返 回步骤B ;
[0009] E、读取霍尔传感器输出状态，根据电机转动或反向转动时霍尔传感器输出状态与 线圈通电状态的对应关系输出无刷电机线圈通电逻辑，返回步骤C。
[0010] 进一步地，所述步骤B对电机线圈三电源线以一定顺序同时通电并记录的霍尔传 感器输出状态，确定控制电机转动或反向转动时霍尔传感器输出状态与线圈通电状态的对 应关系，实现无刷电机相序自动适配，具体包括以下步骤：
[0011] BI、确定控制无刷电机转动或反向转动时线圈通电状态与转子磁力线方向的对应 关系；
[0012] B2、根据线圈通电状态对无刷电机线圈三电源线以一定顺序同时通电，记录霍尔 传感器输出状态；
[0013] B3、判断记录的霍尔传感器状态是否均不相同；若记录的霍尔传感器状态均不相 同，则将每种线圈通电状态下转子磁力线方向与霍尔传感器输出状态数据作为无刷电机相 序适配数据对应保存并标记为已适配状态，完成无刷电机相序自动适配；若记录的霍尔传 感器状态不是均不相同，则操作结束。
[0014] 本发明还公开了一种基于相序自动适配的无刷电机控制系统，包括：
[0015] 控制信号输入装置，用于输入无刷电机控制信号；
[0016] 中央处理装置，用于对控制信号及霍尔信号进行处理；
[0017] 霍尔信号采集装置，用于采集无刷电机霍尔传感器输出状态数据；
[0018] 无刷电机驱动装置，用于将控制信号进行功率放大实现无刷电机驱动；
[0019] 电流检测装置，用于检测无刷电机电流；
[0020] 及数据存储装置，用于存储霍尔传感器输出状态与线圈通电状态的对应关系及霍 尔传感器输出状态数据；
[0021] 所述中央处理装置分别与控制信号输入装置、霍尔信号采集装置、无刷电机驱动 装置和数据存储装置连接；所述电流检测装置分别与中央处理装置、无刷电机驱动装置和 无刷电机连接；所述霍尔信号采集装置还与无刷电机连接。
[0022] 进一步地，所述中央处理装置具体包括：
[0023] 无刷电机自动适配处理单元，用于对无刷电机相序适配数据进行处理；
[0024] 无刷电机相序逻辑控制单元，用于实现无刷电机换向逻辑控制及相序逻辑控制；
[0025] 无刷电机运动状态控制单元，用于控制无刷电机转动、反向转动、速度调节和停止 转动；
[0026] 限流控制单元，用于控制无刷电机驱动装置调节和限制输出电流；
[0027] 所述无刷电机运动状态控制单元分别与控制信号输入装置、无刷电机相序逻辑控 制单元及无刷电机自动适配处理单元连接；所述无刷电机相序逻辑控制单元还与霍尔信号 采集装置、限流控制单元及无刷电机自动适配处理单元连接；所述无刷电机自动适配处理 单元还与霍尔信号采集装置、限流控制单元及数据存储装置连接；所述限流控制单元还与 无刷电机驱动装置和电流检测装置连接。
[0028] 本发明的有益效果是：本发明的基于无刷电机相序自动适配的控制方法及系统， 通过相序自动适配对无刷电机进行控制，使得用户可将无刷电机三电源相线和三霍尔相线 分别以任意顺序连接到驱动器无刷电机输出和霍尔信号输入端口，简便的实现了一次性完 成无刷电机与驱动器的接线，无需多次交换接线顺序来确定正确的接线顺序，提高了接线 的工作效率，同时也避免了因接线顺序错误可能导致的无刷电机或驱动器损坏情况的发 生。
【附图说明】
[0029] 图1是本发明的基于无刷电机相序自动适配的控制方法流程示意图。
[0030] 图2是本发明实施例中三相二极内转子无刷电机结构示意图。
[0031] 图3是本发明实施例中无刷电机（+U, -W)通电情况线圈磁场分析示意图。
[0032] 图4是本发明实施例中无刷电机转子逆时针方向转动时磁力线方向分析示意图。
[0033] 图5是本发明实施例中无刷电机转子顺时针方向转动时磁力线方向分析示意图。
[0034] 图6是本发明实施例中对无刷电机线圈三电源线通电转子磁力线方向分析示意 图。
[0035] 图7是本发明的基于无刷电机相序自动适配的控制系统结构示意图。
【具体实施方式】
[0036] 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用以解释本发明，并不 用于限定本发明。
[0037] 如图1所示，为本发明的基于相序自动适配的无刷电机控制方法流程示意图。一 种基于无刷电机相序自动适配的控制方法，包括以下步骤：
[0038] A、判断无刷电机相序适配数据是否存在；若无刷电机相序适配数据不存在，则进 行步骤B;若无刷电机相序适配数据存在，则进行步骤C;
[0039] B、对无刷电机线圈三电源线以一定顺序同时通电并记录的霍尔传感器输出状态， 确定控制无刷电机转动或反向转动时霍尔传感器输出状态与线圈通电状态的对应关系，实 现无刷电机相序自动适配；
[0040] C、输入无刷电机转动或反向转动控制信号；
[0041] D、判断无刷电机相序适配数据标记状态是否为已适配；若无刷电机相序适配数据 标记状态为已适配，则进行步骤E;若无刷电机相序适配数据标记状态不是为已适配，则返 回步骤B;
[0042] E、读取霍尔传感器输出状态，根据无刷电机转动或反向转动时霍尔传感器输出状 态与线圈通电状态的对应关系输出无刷电机线圈通电逻辑，返回步骤C。
[0043] 在步骤A中，利用本发明的基于相序