本發明專利技術提供一種單相無刷直流電機的驅動控制系統的控制方法，該系統包括用于系統供電的直流電源模塊、控制模塊、與控制模塊信號連接的功率驅動電橋模塊和信號采樣模塊、用于預設電機轉速的轉速調節模塊。系統上電；調節轉速調節模塊，預設期望電機轉速Ve；控制模塊對相關信號進行采樣并計算實際電機轉速Vr；比較實際電機轉速Vr和期望電機轉速Ve，若實際電機轉速Vr低于期望電機轉速Ve則增加電機繞組勵磁時間，否則減小電機繞組勵磁時間。本發明專利技術能夠避免霍爾半周期內出現較大的占空比和長時間勵磁電機繞組，避免電機繞組過熱和磁芯渦流損耗導致的電機使用壽命減少，實現實時監控電機的運轉，實時控制電機轉速，實現較高的電機轉速要求。
【技術實現步驟摘要】
—種單相無刷直流電機的驅動控制系統的控制方法
本專利技術涉及一種電機的驅動控制方法，具體涉及。
技術介紹
無刷直流電機中單相BLDC (無刷直流電機)由于其相數最少，電氣系統相對簡單，所需驅動控制電路成本小，在電動工具、風機、吸塵器等領域得到較為廣泛的應用。目前，通常的單相BLDC驅動控制采用H橋-PWM驅動控制方式，在霍爾半周期內，以PWM驅動H橋功率器件勵磁電機繞組，適當調節PWM占空比以控制電機轉速。由于在整個霍爾半周期內繞組持續以PWM勵磁，效率不是很高，特別是在轉速較高的應用中，較大的占空比和較長時間勵磁電機繞組易導致磁芯渦流損耗增大、電機繞組過度勵磁發熱，整個電機溫升過大，從而使電機性能和使用壽命都受到很大影響。
技術實現思路
針對上述現有技術，本專利技術要解決的技術問題是:提供一種可實時監控調電機轉速并依據電機轉速調整電機繞組勵磁時間的驅動控制方法，改善磁芯渦流損耗較大、電機繞組過度勵磁發熱等問題。為了解決上述問題，，所述系統包括用于系統供電的直流電源模塊、控制模塊、與所述控制模塊信號連接的功率驅動電橋模塊和信號采樣模塊、用于預設電機轉速的轉速調節模塊，所述方法包括: 51.系統上電； 52.調節轉速調節模塊，預設期望電機轉速Ve; 53.控制模塊對相關信號進行采樣并計算實際電機轉速Vr； 54.比較實際電機轉速Vr和期望電機轉速Ve，若實際電機轉速Vr低于期望電機轉速Ve則增加電機繞組勵磁時間，否則減小電機繞組勵磁時間。優選的，所述實際電機轉速Vr根據信號采樣模塊中所包含的霍爾傳感器與無刷直流電機耦合連接測得的轉子位置，通過控制模塊計算得到。優選的，該方法中還包括一提前于霍爾信號的信號反轉時間點的提前勵磁時間。提前勵磁的作用是為了提高電機轉速，使得電機能夠高速旋轉。優選的，所述提前勵磁時間根據電機轉速調整。優選的，所述任意一個霍爾電信號的半周期內包括兩個或兩個以上的電機繞組勵磁時間段，以及兩個或兩個以上的電機繞組續流時間段。優選的，所述任意一個霍爾電信號的半周期內，電機繞組勵磁時間和續流時間均隨轉速的變化實時變化。與現有技術相比，本專利技術具有如下優點: 一、避免霍爾半周期內出現較大的占空比和長時間勵磁電機繞組，避免電機繞組過熱和磁芯渦流損耗導致的電機使用壽命減少。二、實現實時監控電機運轉信號，實時控制電機轉速，實現較高的電機轉速要求。三、根據需求調節電機轉速。【附圖說明】圖1為本專利技術實施的驅動控制系統電路圖。圖2為本專利技術實施的控制方法流程圖。圖3為本專利技術實施的驅動控制時序圖。【具體實施方式】為了讓本領域的技術人員更好地理解本專利技術的技術方案，下面結合附圖對本專利技術作進一步闡述。本專利技術具體實施的電路圖如圖1所示，一種單相無刷直流電機的驅動控制系統包括用于系統供電的直流電源模塊、控制模塊、與所述控制模塊信號連接的功率驅動電橋模塊和信號采樣模塊、用于預設電機轉速的轉速調節模塊。本專利技術具體實施的，其具體流程如圖2所示，該方法包括: S1.系統上電。圖1中，直流電源模塊I，用于為系統中的各個電路模塊提供直流電源。S2.調節轉速調節模塊10，預設期望電機轉速Ve。圖1中，控制模塊2，電源端與直流供電模塊I電氣連接，輸出端與功率驅動電橋模塊5電氣連接，用于產生控制信號控制所述功率驅動電橋模塊5動作。轉速調節模塊10的信號輸出端與控制模塊2的第二輸入端12電氣連接。通過調節轉速調節模塊10，利用控制模塊2計算出所需的期望電機轉速Ve。在本實施例中，轉速調節模塊10為滑動變阻器，通過對接入電阻的阻值進行調節，從而達到所需轉速的要求。S3.控制器對相關信號進行采樣并計算實際電機轉速Vr。圖1中，驅動電橋5，由第一開關管Q1、第二開關管Q2、第三開關管Q3和第四開關管Q4構成電橋電路，上橋臂與直流電源模塊I連接，驅動電橋5用于驅動電機動作。信號采樣模塊，包括霍爾信號采樣模塊6，電流采樣模塊7、溫度采樣模塊8以及電壓采樣模塊9。其中，霍爾信號采樣模塊6與控制模塊2電氣連接，霍爾信號采樣模塊6中包含一霍爾傳感器，霍爾傳感器的信號采集端與電機耦合連接，并將采集到的信號反饋至控制模塊2第三輸入端13，控制模塊2輸出相應的換流時序。另外，控制模塊2通過霍爾信號采樣模塊6采樣的霍爾信號，測量電機轉子的位置關系，計算得到實際電機轉速Vr。控制模塊2根據得到的電機轉速設置一提前于霍爾信號的信號反轉時間點的提前勵磁時間。電流采樣模塊7如圖1中的虛線框部分所示，實現控制模塊2的第四輸入端口 14對所設置的節點A與節點B做電流A/D采樣，實時監控電橋工作電流。溫度米樣模塊8包括一熱敏電阻NTC,用以實現控制模塊2的第五輸入端口 15對電機溫度的實時采樣與監控。電壓采樣模塊9，由電阻R3與電阻R4組成的分壓網絡構成，實現控制模塊2的第一輸入端口 Il對所設置的節點C做電壓A/D采樣，實時監控電橋的工作電壓。為提供足夠的驅動信號到功率驅動電橋模塊，在控制模塊2與驅動電橋5之間設有第一電平轉換驅動模塊3和第二電平轉換驅動模塊4。[0031 ] 其中，第一電平轉換驅動模塊3和第二電平轉換驅動模塊4的電源端與直流電源模塊I電氣連接，第一電平轉換驅動模塊3的輸出端與第一開關管Ql和第二開關管Q2的柵極電氣連接，其輸入端與控制模塊2的第一輸出端01和第二輸出端02電氣連接；第二電平轉換驅動模塊4的輸出端與第三開關管Q3和第四開關管Q4的柵極電氣連接，其輸入端與控制模塊2的第三輸出端03和第四輸出端04電氣連接。控制模塊2提供的驅動信號最終反映在功率驅動電橋模塊5上，依據霍爾信號采樣模塊6的反饋信號切換勵磁電流方向。S4.比較實際電機轉速Vr和期望電機轉速Ve，若實際電機轉速Vr低于期望電機轉速Ve則增加電機繞組勵磁時間，否則減小電機繞組勵磁時間。 任意一個電信號的半周期內包括兩個或兩個以上的電機繞組勵磁時間段，以及兩個或兩個以上的電機繞組續流時間段。任意一個電信號的半周期內，電機繞組勵磁時間和續流時間均隨轉速的變化實時變化。即，當實際電機轉速Vr高于期望電機轉速Ve時，減小電機繞組勵磁時間，當實際電機轉速Vr低于期望電機轉速Ve時，增加繞組勵磁時間。因為電機轉速是時刻在變化的，那么霍爾周期也隨著變化，相應的勵磁時間及續流時間也都是變化的。圖1中電路的工作原理如下: 電機永磁轉子產生氣隙磁場，通過控制模塊2輸出驅動信號使第一開關管Ql和第四開關管Q4導通，第二開關管Q2和第三開關管Q3閉合，向功率驅動電橋模塊5通入正向恒量電流，電機定子繞組也產生氣隙磁場，相互作用產生恒量的力矩，電機永磁轉子將產生順時針方向的電磁轉矩。電磁轉矩的大小與電流有關，通過比較采樣轉速調節模塊10的信號所得到的期望電機轉速Ve與采樣霍爾信號采樣模塊6的信號所得到的實際電機轉速Vr，控制模塊2輸出相應驅動信號調節勵磁時間，從而調節矩力作用時間實現調節電機轉速。當電機永磁轉子旋轉180°，控制模塊2根據霍爾傳感器61采樣的霍爾信號輸出驅動信號使第二開關管Q2和第三開關管Q3導通，第一開關管Ql和第四開關管Q4，向功率驅動電橋模塊5通入反向恒量電流，永磁轉子仍將產生順時針方向的電磁轉矩，電機永磁轉子會在順時針方向的電磁力矩作用下連續順時針旋轉。本實施例本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種單相無刷直流電機的驅動控制系統的控制方法，所述系統包括用于系統供電的直流電源模塊（1）、控制模塊（2）、與所述控制模塊（2）信號連接的功率驅動電橋模塊（5）和信號采樣模塊、用于預設電機轉速的轉速調節模塊（10），其特征在于，所述方法包括，S1.?系統上電；S2.?調節轉速調節模塊，預設期望電機轉速Ve；S3.?控制模塊對相關信號進行采樣并計算實際電機轉速Vr；S4.?比較實際電機轉速Vr和期望電機轉速Ve，若實際電機轉速Vr低于期望電機轉速Ve則增加電機繞組勵磁時間，否則減小電機繞組勵磁時間。
【技術特征摘要】
1.一種單相無刷直流電機的驅動控制系統的控制方法，所述系統包括用于系統供電的直流電源模塊(I)、控制模塊(2 )、與所述控制模塊(2 )信號連接的功率驅動電橋模塊(5 )和信號采樣模塊、用于預設電機轉速的轉速調節模塊(10)，其特征在于，所述方法包括， 51.系統上電； 52.調節轉速調節模塊，預設期望電機轉速Ve; 53.控制模塊對相關信號進行采樣并計算實際電機轉速Vr； 54.比較實際電機轉速Vr和期望電機轉速Ve，若實際電機轉速Vr低于期望電機轉速Ve則增加電機繞組勵磁時間，否則減小電機繞組勵磁時間。2.根據權利要求1所述的單相無刷直流電機的驅動控制系統的控制方法，其特征在于，所述實際電機轉速Vr根據信號米樣模塊中所包含的霍爾傳感器與無刷...
【專利技術屬性】
技術研發人員：肖陽作，
申請(專利權)人：惠州市藍微電子有限公司，
類型：發明
國別省市：廣東;44
還沒有人留言評論。發表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。