一種基于六脈沖算法實(shí)現(xiàn)霍爾傳感器安裝位置偏差的修正方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于無刷直流電機(jī)【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種基于六脈沖算法實(shí)現(xiàn)霍爾傳感器安裝位置偏差的修正方法，以實(shí)現(xiàn)電機(jī)的霍爾傳感器正確換相；在不依靠人為尋找傳感器位置、不需要檢測(cè)設(shè)備幫助以及不需要人為修正的方式的前提下，直接通過六脈沖算法實(shí)現(xiàn)對(duì)霍爾傳感器位置偏差的修正，使其準(zhǔn)確實(shí)現(xiàn)在換相點(diǎn)處準(zhǔn)確換相，算法簡(jiǎn)單易實(shí)現(xiàn)，可移植性強(qiáng)，降低開發(fā)以及維護(hù)成本。
【專利說明】-種基于六脈沖算法實(shí)現(xiàn)霍爾傳感器安裝位置偏差的修正 方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于無刷直流電機(jī)【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種基于六脈沖算法實(shí)現(xiàn)霍爾傳感 器安裝位置偏差的修正方法，以實(shí)現(xiàn)電機(jī)的霍爾傳感器正確換相。

【背景技術(shù)】
[0002] 無刷直流電機(jī)（Brusless DC motor，以下簡(jiǎn)稱BLDCM)以其良好的輸出轉(zhuǎn)矩特 性、高效的電能利用率、可智能化控制、使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)廣泛應(yīng)用在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域中。 BLDCM依靠電子換相，因此要準(zhǔn)確的找到換相位置才能保證電機(jī)穩(wěn)定高效的輸出。如果 BLDCM換相點(diǎn)出現(xiàn)超前或者滯后則容易造成電機(jī)對(duì)電能的利用率下降，系統(tǒng)工作不穩(wěn)定，嚴(yán) 重時(shí)甚至?xí)o系統(tǒng)帶來不可逆轉(zhuǎn)的危害。因此正確的找到電機(jī)的換相點(diǎn)尤為重要。
[0003] 根據(jù)劉吉超等在文章"霍爾傳感器在無刷直流電機(jī)上的應(yīng)用.（防爆電機(jī)， Explosion-Proof Electric Machine，2013 年第 5 期：34-37) " 所述，BLDCM 實(shí)現(xiàn)一個(gè)電周 期需要進(jìn)行6次換相，每次換相的過零點(diǎn)之后30°恰好是換相點(diǎn)。目前常用的換相技術(shù)有 基于無傳感器的換相技術(shù)和基于有傳感器的換相技術(shù)。其中無傳感器的換相技術(shù)主要缺陷 在于不能夠適用大功率BLDCM，一旦外部負(fù)載過大，容易造成換相超前或者滯后；而基于有 傳感器的換相技術(shù)可以有效的避免無傳感器技術(shù)帶來的缺陷，也是目前最常用的方法，但 是該種技術(shù)需要準(zhǔn)確的找到霍爾傳感器在BLDCM上的安裝位置，一旦發(fā)生偏差就會(huì)影響系 統(tǒng)的正常工作。目前常用的霍爾傳感器安裝位置的修正方法主要是依靠?jī)x器進(jìn)行修正，因 此隨之帶來的問題包括：
[0004] (1)人為安裝存在不可避免的誤差；
[0005] (2)儀器設(shè)備過于昂貴，增加投入成本；
[0006] (3)手工誤差修正效果不明顯，修正率偏低。
[0007] 因此，目前霍爾傳感器安裝位置偏差的修正方法仍然存在一定的缺陷，給大規(guī)模 推廣使用帶來一定的瓶頸。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 針對(duì)上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種基于六脈沖算法實(shí)現(xiàn)霍爾傳感器安裝位置偏 差的修正方法，在不依靠人為尋找傳感器位置、不需要檢測(cè)設(shè)備幫助以及不需要人為修正 的方式的前提下，直接通過六脈沖算法實(shí)現(xiàn)對(duì)霍爾傳感器位置偏差的修正，使其準(zhǔn)確實(shí)現(xiàn) 在換相點(diǎn)處準(zhǔn)確換相，算法簡(jiǎn)單易實(shí)現(xiàn)，可移植性強(qiáng)，降低開發(fā)以及維護(hù)成本。
[0009] 實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的技術(shù)方案如下：
[0010] 一種基于六脈沖算法實(shí)現(xiàn)霍爾傳感器安裝位置偏差的修正方法，包括如下步驟：
[0011] (1).設(shè)定電機(jī)PWM的輸出占空比為D，執(zhí)行時(shí)間為Ti ;
[0012] (2).設(shè)定三個(gè)霍爾傳感器HA、HB、HC的相對(duì)安裝電角度α，且確定被控對(duì)象電機(jī) 的極對(duì)數(shù)N ;
[0013] (3).將三個(gè)霍爾傳感器HA、HB、HC按照a /N的機(jī)械角度固定在電機(jī)的定子圓周 上；
[0014] (4).以"正電"、"懸空"、"接地"三種狀態(tài)按照如下表1通電順序給電機(jī)A相、B相、 C相通電，分別測(cè)試三個(gè)霍爾傳感器HA、HB、HC的電平信號(hào)，這樣會(huì)得到相應(yīng)的六組霍爾傳 感器信號(hào) SI、S2、S3、S4、S5、S6 ;
[0015] 表 1

【權(quán)利要求】
1. 一種基于六脈沖算法實(shí)現(xiàn)霍爾傳感器安裝位置偏差的修正方法，其特征在于，包括 如下步驟： (1) .設(shè)定電機(jī)PWM的輸出占空比為D，執(zhí)行時(shí)間為Ti ; (2) .設(shè)定三個(gè)霍爾傳感器HA、HB、HC的相對(duì)安裝電角度a，且確定被控對(duì)象電機(jī)的極 對(duì)數(shù)N ; (3) .將三個(gè)霍爾傳感器HA、HB、HC按照a/N的機(jī)械角度固定在電機(jī)的定子圓周上； (4) .以"正電"、"懸空"、"接地"三種狀態(tài)按照如下表1通電順序給電機(jī)A相、B相、C 相通電，分別測(cè)試三個(gè)霍爾傳感器HA、HB、HC的電平信號(hào)，這樣會(huì)得到相應(yīng)的六組霍爾傳感 器信號(hào) SI、S2、S3、S4、S5、S6 ; 表1
同時(shí)定時(shí)器中斷開啟，并設(shè)定中斷周期修正參數(shù)t，中斷中包含上述6步通電換相過 程； (5) .設(shè)定新的六組霍爾傳感器信號(hào)和電機(jī)A相、B相、C相的通電順序；即使上述霍爾 信號(hào)Sl對(duì)應(yīng)到通電序號(hào)2,霍爾信號(hào)S2對(duì)應(yīng)到通電序號(hào)3,依次類推到霍爾信號(hào)S6對(duì)應(yīng)到 通電序號(hào)1，這樣就得到一組新的通電順序，并按照這樣的通電順序給電機(jī)通電，通電步數(shù) 為M步，同時(shí)開啟定時(shí)器記錄當(dāng)前霍爾傳感器信號(hào)Sx到變?yōu)镾x+1的時(shí)間，記錄此時(shí)的時(shí)間 為T ; (6) .根據(jù)步驟（4)、（5)得知，此時(shí)定時(shí)器的中斷時(shí)間為T*t，T為定時(shí)器動(dòng)態(tài)計(jì)數(shù)值， 根據(jù)轉(zhuǎn)速變化而變化； 先將t設(shè)為0,同時(shí)按照步驟（5)的通電順序給電機(jī)進(jìn)行通電控制，獲得電機(jī)三相反電 動(dòng)勢(shì)波形，然后不斷增大t值，觀察三相反電動(dòng)勢(shì)波形是否對(duì)稱，若在t < 1時(shí)，波形達(dá)到對(duì) 稱，則此時(shí)t為當(dāng)前的修正參數(shù)值，此時(shí)完成對(duì)霍爾傳感器位置的修正； 如果當(dāng)t = 1時(shí)還未實(shí)現(xiàn)波形對(duì)稱，則需要使霍爾信號(hào)Sl對(duì)應(yīng)到通電序號(hào)3,霍爾信 號(hào)S2對(duì)應(yīng)到通電序號(hào)4,依次類推到霍爾信號(hào)S6對(duì)應(yīng)到通電序號(hào)2,并按照這樣的通電順 序給電機(jī)通電，并重新調(diào)整t值，直至三相波形對(duì)稱，此時(shí)t為當(dāng)前修正參數(shù)值，完成對(duì)霍爾 傳感器位置的修正。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于六脈沖算法實(shí)現(xiàn)霍爾傳感器安裝位置偏差的修正方法， 其特征在于，上述步驟（5)中的通電步數(shù)M為大于等于10的整數(shù)。
【文檔編號(hào)】H02P21/14GK104333286SQ201410570501
【公開日】2015年2月4日 申請(qǐng)日期:2014年10月23日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月23日
【發(fā)明者】伍春生, 劉吉超, 陳朋, 朱建方 申請(qǐng)人:江蘇浩峰汽車附件有限公司