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申请/专利权人：杭州电子科技大学

摘要：本发明涉及一种无位置传感器BLDCM转子初始位置检测电路及方法。本发明中的检测电路由电源、控制器、逆变器、电压采集电路以及无刷直流电机本体组成。本发明提出了一种通过注入二三相混合导通所产生的12个电压空间矢量，可以将转子位置定位在30°扇区范围内的无刷直流电机转子位置检测方法。本发明不仅解决了无位置传感器无刷直流电机在静止时转子位置难以检测的问题，而且能有效避免电机启动反转，并提高电机启动时的带载能力，该方法实现仅需使用电压检测单元，对AD采样的精度要求较低，极大降低了电机的控制成本。

主权项：1.一种无位置传感器BLDCM转子初始位置检测方法，采用的电路包括控制器、逆变器和电压采集电路；所述控制器用于处理经AD模块采集到的三相端电压信号，通过对端电压信号分析可获得各相绕组续流时长，判断转子所在的位置，继而决定是否继续施加用于检测转子位置的电压空间矢量；所述逆变器采用全桥逆变器，用于产生检测转子位置所需注入的十二个电压空间矢量，全桥逆变器中的六个功率开关管均并联了一续流二极管；所述电压采集电路分为三组，每组电压采集电路由两个分压电阻、一个稳压二极管以及一个滤波电容组成，其中两个分压电阻串联，稳压二极管和滤波电容并联在接地的分压电阻上，三组电压采集电路分别对电机三相定子绕组的端电压进行采样；其特征在于，先确定转子所在对称扇区位置，然后再确定转子N极所在扇区；转子所在对称扇区位置确定过程如下：步骤1：选择十二个基本电压空间矢量中的任意一个进行注入；步骤2：在第一个电压空间矢量注入结束时，对三相定子绕组中续流流向相同的两相绕组进行续流时长检测，同时由控制器完成对这两相定子绕组续流时长的存储和比较，所述的第一个电压空间矢量对应于电流由电机c相绕组流入，a、b相绕组流出；步骤3：第二个电压空间矢量的注入；选择与第一个注入的电压空间矢量的夹角成120°的电压空间矢量进行注入；步骤4：在第二个电压空间矢量注入结束时，对三相定子绕组中续流流向相同的两相绕组进行续流时长检测，同时由控制器完成对这两相定子绕组续流时长的存储和比较；若由步骤4得知tctb，而在步骤2中得知tatb，则并不能获得三相续流时长相互之间的大小关系，需继续注入电压空间矢量以获得a相和c相的续流时长比较结果；而若步骤4中得知tbtc，则结合步骤2中的结果有tatbtc，此时即可获得三相绕组电感值的大小关系，继而推导出转子所在的对称扇区位置；停止电压空间矢量的继续注入，其中ta为a相绕组续流时长，tb为a相绕组续流时长，tc为c相绕组续流时长；步骤5：第三个电压空间矢量的注入；当上一步中仍未获得三相绕组续流时长相互间的大小关系时，需执行此步骤；选择与第一、第二个注入的电压空间矢量的夹角互为120°的第三个电压空间矢量进行注入；步骤6：在第三个电压空间矢量注入结束时，对三相定子绕组中续流流向相同的两相绕组进行续流时长检测，同时由控制器完成对这两相定子绕组续流时长的存储和比较；此步将获得三相绕组续流时长相互间的大小关系，最终判断出转子所在的对称扇区位置；转子N极所在扇区确定过程如下：步骤1：根据已确定的转子所在对称扇区位置，选择两对划分该对称扇区的任意一对方向相反的电压空间矢量进行注入；步骤2：两电压空间矢量注入后，分别对导通相中磁饱和程度受此影响更大的定子绕组进行续流时长检测；续流时长短的绕组所产生的磁场方向更靠近转子N极，对比续流时长后即可判断出转子N极所在的扇区位置。

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