【CN109842340A】无位置传感器无刷直流电机起动控制及低速运行方法【专利】

(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910129141.6
(22)申请日 2019.02.21
(71)申请人 哈尔滨工程大学
地址 150001 黑龙江省哈尔滨市南岗区南
通大街145号哈尔滨工程大学科技处
知识产权办公室
(72)发明人 姚绪梁　姜奕舒　林浩　王景芳　
赵继成　刘铜振　黄乘齐　马赫　
关越铭　
(51)Int.Cl.
H02P 21/18(2016.01)
H02P 21/24(2016.01)
H02P 21/34(2016.01)
H02P 7/28(2016.01)
(54)发明名称
无位置传感器无刷直流电机起动控制及低
速运行方法
(57)摘要
无位置传感器无刷直流电机起动控制及低
速运行方法，属于电机起动技术领域。

本发明通
过脉冲产生模块产生宽窄脉冲，位置检测模块利
用电流传感器检测脉冲产生模块作用下的电流
响应，以确定转子当前位置，利用转速计算模块
估计转子大致转速，形成转速闭环，最后通过
Buck变换器调整输出电压，调节功率管的导通占
空比调节输出电压。

本发明实现了无位置传感器
无刷直流电机低速下运行，拓宽了无位置传感器
无刷直流电机的速度范围，降低了无位置传感器
无刷直流电机检测线电压等信号时的高频谐波，
减小了无刷直流电机起动和低速运行过程中的
转矩脉动并提高了平均转矩，有助于无刷直流电
机的快速精确起动。

权利要求书1页 说明书5页 附图4页CN 109842340 A 2019.06.04
C N 109842340
A
1.无位置传感器无刷直流电机起动控制及低速运行方法，其特征在于，包括：
步骤一、将无刷直流电机转子预定位，在两相电机绕组中施加窄脉冲电压矢量，通过检测直流母线电流的电流响应，判断转子所在扇区，将转子位置锁定在指定位置；
步骤二、利用脉冲产生模块对两相定子绕组施加周期为T pulse 的窄脉冲和宽脉冲，转子初始位置与窄脉冲角度为150°、与宽脉冲角度为90°；
步骤三、检测到每一扇区的30°位置，交换宽窄脉冲顺序；
步骤四、采用相同的时间间隔T，采样得到窄脉冲作用下对应的直流母线电流值i short 和宽脉冲作用下对应的直流母线电流值i long ；
步骤五、比较i short 和i long 的幅值大小，当i short 幅值大于i long 的时候，改变电动机通电状态进行换相；
步骤六、根据经过相邻前后扇区宽窄脉冲的数量、时间，
得到转速表达式为
其中m 1、m 2是前后扇区内脉冲数量，T pulse 是宽窄脉冲周期，n为转速，单位是rad/s；
步骤七、形成转速闭环，利用转速计算模块估计的转速对比给定切换转速，通过转速的调节器，形成调制信号施加给Buck变换器，通过Buck变换器调节功率管的导通占空比调节输出电压。

2.根据权利要求1所述的无位置传感器无刷直流电机起动控制及低速运行方法，其特征在于：所述步骤一中转子位置信息通过检测母线电流响应峰值来估算等效电感值确定，
电流响应为
其中L s 、R s 为等效电感和等效电阻。

3.根据权利要求1所述的无位置传感器无刷直流电机起动控制及低速运行方法，其特征在于：所述步骤三中360°电角度空间范围内共分为6个扇区，开关管有七种开关状态，分别规定为V 1～V 7，其中V 7是零矢量，V 1～V 6是空间相距60°电度角的六个空间矢量。

权　利　要　求　书1/1页2CN 109842340 A。