一种无感BLCD四段连续磁场启动方法与流程 专利技术说明

发电;变电;配电装置的制造技术一种无感blcd四段连续磁场启动方法技术领域1.本发明涉及无刷电机启动控制技术领域，更具体地说，是涉及一种无感blcd四段连续磁场启动方法。背景技术：2.在汽车主动进气格栅、汽车空调出风口、车窗等会用到无刷电机，由于对成本的敏感，多会选择无位置传感器式无刷电机(简称无感bldc)。省去了位置传感器，成本上会更有优势。3.无感bldc运行过程中还是要获知电机准确位置。无感bldc运行过程中三相中有两相导通，第三相悬空，检测第三相反电势过零点判断位置；过零点检测需要速度大于一定值才能准确检测到反电势过零点，获取到位置。在电机静止和低速的情况下，如何在不知道电机位置的情况下，把电机速度拉起来，并准确切入位置闭环是个难点。4.现有技术中，无感blcd一般均采用三段式启动方法，具体过程如下：(1)预定位，固定某两相导通，电机转子锁定在固定位置。(2)在该位置基础上以设定好的占空比及换相时间来换相，定子产生一个旋转的磁场，开环方式把转子拉起来。(3)电机速度上来后，根据反电势过零点切入位置闭环，基于速度pid控制电机速度。5.但是现有技术存在以下的缺陷和劣势：6.1、位置开环起步过程中，隔60°换相，间隔较大，尤其在变化负载情况下，较难把电机定子速度拉起来；7.2、第三段直接从第二段的位置开环切入到速度闭环，刚切入位置闭环的时候，电机转子不一定完全按照定子设定的转速旋转，转子速度不一定准确，这个时候直接切入速度闭环，很可能会起步失败，电机乱相，电机不能正常运行。技术实现要素：8.为了解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种无感blcd四段连续磁场启动方法，该方法能够使得电机更加稳定运行。9.为了实现上述发明目的，本发明采用以下技术方案：10.一种无感blcd四段连续磁场启动方法，采用如下具体步骤：11.步骤一：预定位，电机控制器将电机定子的恒定两相绕组导通，锁定电机位置；12.步骤二：电机控制器使得定子产生连续磁场，定子磁场拉动转子旋转，将转子速度拉高至可以稳定检测到反电势过零点；13.步骤三：电机控制器根据接收到的反电势过零点信息，计算出转子位置，并根据转子位置依次导通相应的绕组，使得电机整体在位置闭环状态下运行，电机控制器提供的控制方波占空比逐渐上升，进一步把转子速度提高；14.步骤四：电机整体在位置闭环速度闭环状态下运行，速度闭环介入，把速度拉到目标转速。15.作为优选方案，所述电机控制器通过电机驱动电路对电机的绕组按相应的顺序导通，且相应绕组上的电流按一定速率增加至相应数值。16.作为优选方案，所述电机驱动电路包括三相逆变桥电路、电流采样电路以及直流母线电压采样电路，所述三相逆变桥电路包括三路，每路包括上桥mos管和下桥mos管。17.作为优选方案，所述步骤二中连续磁场的实现方式如下：18.a)、制定加速曲线表[起步时间，定子磁场位置]，该加速曲线表根据对应电机特性进行调节；[0019]b)、制定三相mos设置表[定子磁场角度，三相mos导通设置]；[0020]c)、参考加速曲线表，根据起步时间查表得到定子磁场位置；[0021]d)、参考三相mos设置表，根据定子磁场位置查表获取三相的占空比设置；[0022]e)、根据步骤d)中的占空比设置，设置三相mos占空比。[0023]作为优选方案，所述步骤四中的速度闭环介入的具体过程如下：根据目标转速和当前实际转速差进行pid控制来调节占空比。[0024]作为优选方案，所述步骤三中，电机控制器提供的控制方波占空比以设定的斜率上升。[0025]作为优选方案，所述电流采样电路采集电机相线上电流，对电流流过功率电阻的电压进行采集，并经过差分放大电路后送到电机控制器进行处理；所述直流母线电压采样电路采集电机母线上电流，并且通过比较器电路，母线总电流流过功率电阻产生电压，正常时，功率电阻上电压低于比较电压，比较器输出高电平，不故障，当功率电阻上电压高于比较电压，比较器输出低电平，故障，电机停转。[0026]与现有技术相比，本发明的有益效果为：[0027]本发明的方法中的开环定子磁场是连续磁场，磁场方向不会突变，更稳定，有利于稳定把电机转子速度拉起来；且在电机运行刚进入位置闭环时，由于还不是很稳定，这个时候速度不一定准确。先位置闭环，使用特定占空比稳定运行一段时间，再进入速度闭环。更有利于电机稳定运行。附图说明[0028]构成本技术的一部分的说明书附图用来提供对本技术的进一步理解，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的限定。[0029]图1为本发明方法中电机控制的三相逆变桥电路结构示意图；[0030]图2为本发明方法中电机起步磁场示意图；[0031]图3为本发明方法中电机起步速度示意图；[0032]图4为本发明方法中三相导通顺序示意图；[0033]图5为本发明方法中三相磁场示意图；[0034]图6为本发明方法中磁场角度对应6个mos管的占空比设置图表。具体实施方式[0035]应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本技术提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本技术所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。[0036]需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、部件和/或它们的组合。[0037]此外，在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。[0038]此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确的限定。[0039]在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。[0040]在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。[0041]下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明：[0042]如图1至图6所示的一种无感blcd四段连续磁场启动方法，采用如下具体步骤：[0043]步骤一：预定位，电机控制器将电机定子的恒定两相绕组导通，锁定电机位置；[0044]步骤二：电机控制器使得定子产生连续磁场，定子磁场拉动转子旋转，将转子速度拉高至可以稳定检测到反电势过零点；[0045]步骤三：电机控制器根据接收到的反电势过零点信息，计算出转子位置，并根据转子位置依次导通相应的绕组，使得电机整体在位置闭环状态下运行，电机控制器提供的控制方波占空比逐渐上升，进一步把转子速度提高；[0046]步骤四：电机整体在位置闭环速度闭环状态下运行，速度闭环介入，把速度拉到目标转速。[0047]作为优选方案，所述电机控制器通过电机驱动电路对电机的绕组按相应的顺序导通，且相应绕组上的电流按一定速率增加至相应数值。[0048]作为优选方案，所述电机驱动电路包括三相逆变桥电路、电流采样电路以及直流母线电压采样电路，所述三相逆变桥电路包括三路，每路包括上桥mos管和下桥mos管。[0049]作为优选方案，所述步骤二中连续磁场的实现方式如下：[0050]a)、制定加速曲线表[起步时间，定子磁场位置]，该加速曲线表根据对应电机特性进行调节；[0051]b)、制定三相mos设置表[定子磁场角度，三相mos导通设置]；[0052]c)、参考加速曲线表，根据起步时间查表得到定子磁场位置；[0053]d)、参考三相mos设置表，根据定子磁场位置查表获取三相的占空比设置；[0054]e)、根据步骤d)中的占空比设置，设置三相mos占空比。[0055]作为优选方案，所述步骤四中的速度闭环介入的具体过程如下：根据目标转速和当前实际转速差进行pid控制来调节占空比。[0056]作为优选方案，所述步骤三中，电机控制器提供的控制方波占空比以设定的斜率上升。[0057]作为优选方案，所述电流采样电路采集电机相线上电流，对电流流过功率电阻的电压进行采集，并经过差分放大电路后送到电机控制器进行处理；所述直流母线电压采样电路采集电机母线上电流，并且通过比较器电路，母线总电流流过功率电阻产生电压，正常时，功率电阻上电压低于比较电压，比较器输出高电平，不故障，当功率电阻上电压高于比较电压，比较器输出低电平，故障，电机停转。[0058]本发明的方法中的开环定子磁场是连续磁场，磁场方向不会突变，更稳定，有利于稳定把电机转子速度拉起来；且在电机运行刚进入位置闭环时，由于还不是很稳定，这个时候速度不一定准确。先位置闭环，使用特定占空比稳定运行一段时间，再进入速度闭环。更有利于电机稳定运行。[0059]在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。[0060]尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。









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