CN108053970B - 无传感器梯形波电机换相快速退磁控制方法、装置及电机 - Google Patents

Abstract

本发明适用于电机控制领域，提供了一种无传感器梯形波电机换相快速退磁控制方法、装置及电机，该方法包括：当电机换相时，在当前工作区间开始的一段时间内，将PWM信号施加于在工作区间发生变化的过程中未发生切换的开关管上，并使当前工作区间的另一开关管处于常通状态，从而使悬空相绕组上的反相电压增大，以对工作区间发生变化时的悬空相绕组进行快速退磁；若退磁结束，则将PWM信号施加于当前工作区间的上桥臂开关管上，并使当前工作区间的下桥臂开关管处于常通状态。本方法大大缩短退磁时间，提高过零点判断的准确性，从而换相精准，电机不会失步；大大提高了无传感器梯形波控制的可靠性，同时无需增加任何硬件成本，具有一定通用性和技术优势。

Description

无传感器梯形波电机换相快速退磁控制方法、装置及电机

技术领域

本发明属于电机控制领域，尤其涉及一种无传感器梯形波电机换相快速退磁控制方法、装置及电机。

背景技术

无刷直流电机(Brushless DC Motor，BLDCM)是随着电力电子技术及新型永磁材料的发展而迅速成熟起来的一种新型电机。以其启动转矩大、调速性能好、效率高、过载能力强、性能稳定、控制结构简单等优点，同时还保留了普通直流电机优良的机械特性，广泛应用于伺服控制、数控机床、机器人等领域。

在无刷直流电机中，绕组的反电势通常是正负交变的，当某相绕组的反电势过零时，转子直轴恰好与该相绕组轴线重合，因此只要检测到各相反电势的过零点，就可获知转子的若干个关键位置，从而省去转子位置传感器，实现无位置传感器无刷直流电机控制。这是目前应用最广泛的无位置传感器BLDCM控制方法。

现有的无传感器(即位置传感器)梯形波控制的直流无刷电机中，电机的反电动势为典型的梯形波，在该领域中，目前还没有针对电机的悬空相进行快速退磁的方法，对于一些绕组电感量比较大的(几百mH以上)电机，或者电机重载运行，电机换相时固有的消磁现象会淹没过零点，使其得不到正常的位置信息，会造成电机失步，严重的还可能引发过流烧毁MOS管或电机。

发明内容

本发明实施例提供一种无传感器梯形波电机换相快速退磁的控制方法、装置及电机，旨在解决在无传感器梯形波控制的直流无刷电机领域中还没有针对悬空相进行快速退磁的方法的问题。

本发明实施例是这样实现的，一种无传感器梯形波电机换相快速退磁的控制方法，所述方法包括：

当电机换相时，在当前工作区间开始的一段时间内，将PWM信号施加于在工作区间发生变化的过程中未发生切换的开关管上，并使当前工作区间的另一开关管处于常通状态，从而使悬空相绕组上的反相电压增大，以对工作区间发生变化时的悬空相绕组进行快速退磁；

若退磁结束，则将PWM信号施加于当前工作区间的上桥臂开关管上，并使当前工作区间的下桥臂开关管处于常通状态。

本发明还提供一种无传感器梯形波电机换相快速退磁的控制装置，所述装置包括：

快速退磁单元，用于当电机换相时，在当前工作区间开始的一段时间内，将PWM信号施加于在工作区间发生变化的过程中未发生切换的开关管上，并使当前工作区间的另一开关管处于常通状态，从而使悬空相绕组上的反相电压增大，以对工作区间发生变化时的悬空相绕组进行快速退磁；

恢复单元，用于若退磁结束，则将PWM信号施加于当前工作区间的上桥臂开关管上，并使当前工作区间的下桥臂开关管处于常通状态。

本发明还提供一种电机，包括：电机本体；以及

如上述的无传感器梯形波电机换相快速退磁的控制装置。

通过上述退磁方式，可大大缩短换相期间悬空相的退磁时间，延长反电动势过零点判断的时间，提高过零点判断的准确性，从而换相精准，电机不会失步，使电机运行更平稳；同时该方法无需增加任何硬件成本，完全由软件实现，算法简单，准确，可靠，便于实际应用，大大提高了无传感器梯形波控制的可靠性，具有一定通用性和技术优势。

附图说明

图1是本发明实施例提供的一种无传感器梯形波电机换相快速退磁的控制方法的流程图；

图2是本发明实施例提供的一种无传感器梯形波电机换相快速退磁的电机换相顺序表；

图3是本发明实施例提供的一种无传感器梯形波电机驱动电路；

图4是本发明实施例提供的T1、T4管导通时的电流方向示意图；

图5为本发明实施例提供的PWM施加于上桥开关T1上的电流方向示意图；

图6是本发明实施例提供的T1、T6管导通时的电流方向示意图；

图7为本发明实施例提供的PWM施加于下桥开关T6上的电流方向示意图；

图8是本发明实施例提供的消磁现象淹没悬空相过零点的波形图；

图9是本发明实施例提供的消磁现象未淹没悬空相过零点的波形图；

图10是本发明实施例提供的一种无传感器梯形波电机换相快速退磁的控制装置的模块图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

由于电机换相时固有的消磁现象会淹没过零点，从而使电机得不到正常的位置信息，造成电机失步，严重的还可能引发过流烧毁MOS管或电机。为了解决该问题，本发明提供的方案在电机换相时，通过在在当前工作区间开始前的一段时间内调整PWM信号的输入方式来加快悬空相的退磁速度，不但大大缩短电机换相过程中的退磁时间，而且换相精度较高，电机控制的稳定性与安全性均显著提高，而且无需增减硬件成本。

实施例一：

在本发明实施例中，图1所示出了一种无传感器梯形波电机控制的换相快速退磁方法的流程图，下文及图中仅示出与本发明相关的内容，详述如下。

本实施例包含如下步骤：

步骤S210，当电机换相，即当工作区间发生变化时，在当前工作区间开始的一段时间内，将PWM信号施加于在工作区间发生变化的过程中未发生切换的开关管上，并使当前工作区间的另一开关管处于常通状态，从而使悬空相绕组上的反相电压增大，以对工作区间发生变化时的悬空相绕组进行快速退磁；

步骤S220，若退磁结束，则将PWM信号施加于当前工作区间的上桥臂开关管上，并使当前工作区间的下桥臂开关管处于常通状态。

在本发明的一个实施例中，无刷直流电机采用三相全桥主电路结构，以三相六状态方波(即梯形波)控制运行，任一状态下有两只开关管受PWM控制，其PWM调制方式和直流电机的H桥PWM调制类似，都是同时两只桥臂受控。

本实施例中的直流无刷电机，其三相绕组二二导通，通过相位差为120度的梯形波/方波驱动。

在本发明实施例中，电机的每个控制周期分为6个工作区间，每个工作区间为60°电角度。图2为一种按本发明的步骤S210、S220进行快速退磁的详表(该表格仅作示例，不用于限定本发明的保护范围)，该表格第一列为序号，从序号1到序号6与电机的每个控制周期中的6个工作区间相对应；表格第二列为各工作区间中开关管的导通情况；表格第三列为退磁电流方向；第四列为各工作区间中，快速退磁PWM的施加位置。

图3示出了本发明提供的一种电机驱动电路，其中。以下基于上述表格与驱动电路对本发明的具体实施方式进行阐述。

作为示例，图4至图7示出了从表格2序号1对应的工作区间(TI和T4导通)到序号2对应的工作区间(TI和T6导通)的过渡过程，以下以该过程来说明本发明步骤S210、S220的具体实施过程。

当电机换相时，工作区间从上一个工作区间(即序号1对应的工作区间)变化到当前工作区间(即序号2对应的工作区间)，此时，B相绕组关断，退磁电流流过B相。B相电压被续流二极管D3钳位在+HV，在PWM导通期间，中性点(即O点)电压为HV/2；如果PWM施加在上桥T1(即在工作区间发生变化的过程中未发生切换的开关管)上，当PWM关闭时，中性点电压被续流二极管D2钳位在GND，悬空相绕组B的等效PWM电压在HV和HV/2之间；如果PWM电压施加在下桥T6(当前工作区间的另一开关管)上，当PWM关闭时，中性点电压被续流二极管D5钳位在HV，悬空相绕组B的等效PWM电压在HV/2和GND之间，绕组上反向电压比第一种低。可以理解的，若一个绕组上的反向电压越大，那么退磁时间便越短，因此，为加快退磁，在当前工作区间开始的一段时间内，将PWM信号施加在T1上，同时让T6处于常通状态，这样使得悬空相绕组B上的反相电压增大，从而使得对工作区间发生变化时的悬空相绕组B能够快速退磁。

从上一个工作区间到当前工作区间T1为未发生切换的开关管，即快速退磁PWM施加于未发生切换的开关管(即T1)上，同时在上述退磁过程中，当前工作区间的另一开关管(即T6)处于常通状态。

当退磁结束后，那么将PWM信号施加于当前工作区间的上桥臂开关管T1上，并使当前工作区间的下桥臂开关管T6处于常通状态，这样便完成了当前工作区间的退磁过程。

图2的表格中，从序号2到3，从序号3到4、从序号4到5、从序号5到6、从序号6到1的过程中，其退磁PWM施加位置的分析方式与上一段中从序号1到2的分析方式类似，这里不赘述具体过程。按上述方式依次分析，即可得到图2表格中的快速退磁PWM的施加位置，详见图2表格的最后一列。

需要说明的是，悬空相绕组上的反电动势的过零点是无传感器梯形波电机控制换相的依据，因此对其判断的准确性直接影响电机的正常工作。如图8、图9所示，若不进行快速退磁，电机固有的消磁现象(如图中的X所示)会淹没过零点，从而使其得不到正常的位置信息，会造成电机失步，严重的还可能引发过流烧毁MOS管或电机。

通过本发明上述实施例提供的快速退磁方式，可大大缩短换相期间悬空相的退磁时间，延长反电动势过零点判断的时间，提高过零点判断的准确性，从而换相精准，电机不会失步，电机运行更平稳；同时该方法无需增加任何硬件成本，完全由软件实现，算法简单，准确，可靠，便于实际应用，大大提高了无传感器梯形波控制的可靠性，具有一定通用性和技术优势。

实施例二：

在本发明的一个实施例中，基于图3的原理图所示，对于步骤S210：

当工作区间从上一个工作区间切换到当前工作区间时，在当前工作区间开始的一段时间内，若上桥臂开关管发生切换，则将PWM信号施加于当前工作区间的下桥臂开关管上，并使当前工作区间的上桥臂开关管处于常开状态；

若下桥臂开关管发生切换，则将PWM信号施加在当前工作区间的上桥臂开关管上，并使当前工作区间的下桥臂处于常开状态。

作为本发明的一种实施例，如实施例一中示例的方案，当工作区间从上一个工作区间(即序号1对应的工作区间)变化到当前工作区间(即序号2对应的工作区间)，这个过程中，是下桥臂开关发生切换，即从T4切换到T6，那么，应当在当前工作区间(序号2对应的工作区间)开始的一段时间内，将PWM信号施加于上桥臂开关T1上，并使当前工作区间的下桥臂开关T6处于常开状态。

作为本发明的另一种实施例，图2表格从序号2到序号3对应的两个工作区间中，当工作区间从上一个工作区间(序号2对应的工作区间)变化到当前工作区间(序号3对应的工作区间)，这个过程中，是上桥臂开关发生切换，即从T1切换到T3，那么，应当在当前工作区间(序号3对应的工作区间)开始的一端时间内，将PWM信号施加于下桥臂开关T6上，并使当前工作区间的上桥臂开关T3处于常开状态。

从序号3到4、从序号4到5、从序号5到6、从序号6到1的情况与上述两种情况的原理类似，这里不再赘述。

本发明实施例提供的快速退磁方式可大大缩短换相期间悬空相的退磁时间，延长反电动势过零点判断的时间，提高过零点判断的准确性，从而换相精准，电机不会失步，使电机运行更平稳；同时该方法无需增加任何硬件成本，完全由软件实现，算法简单，准确，可靠，便于实际应用，大大提高了无传感器梯形波控制的可靠性，具有一定通用性和技术优势。

实施例三：

在本发明实施例中，在退磁过程中，悬空相绕组的端电压会被续流二极管钳位到桥臂母线的正极或者负极；则步骤S220具体为：

判断悬空相绕组的端电压是否退出钳位状态；

若是，则将PWM信号施加于当前工作区间的上桥臂开关管上，并使当前工作区间的下桥臂开关管处于常通状态。

在本发明的一个实施例中，如步骤S210中所述，退磁的过程发生在当前工作区间开始的一段时间内，这段时间内，电机内部会检测悬空相绕组的端电压，并依据悬空相的端电压情况来判断是否结束退磁过程。

本发明的一个具体实施例中，上述“判断悬空相绕组的端电压是否退出钳位状态”的步骤具体为：

检测悬空相绕组的端电压；

判断所述悬空相的端电压是否介于零到母线电压之间；

若是，则判定所述悬空相的端电压退出钳位状态。

上述用于钳位的电压为GND电压与母线电压+HV，若检测到悬空相其端电压为GND电压，或者为+HV，说明退磁为结束，***持续执行退磁操作；若检测到悬空相的端电压介于GND与+HV之间，即悬空相的端电压已经退出钳位状态，则说明消磁完成，可以退出退磁操作。

实施例四：

为了实现上述实施例，本发明还提出一种无传感器梯形波电机换相快速退磁的控制装置。

在本发明实施例中，图10所示出了一种无传感器梯形波电机控制的换相快速退磁装置的模块图，下文及图中仅示出与本发明相关的内容，详述如下。

本装置包含如下单元：

快速退磁单元10，用于当电机换相，即当工作区间发生变化时，在当前工作区间开始的一段时间内，将PWM信号施加于在工作区间发生变化的过程中未发生切换的开关管上，并使当前工作区间的另一开关管处于常通状态，从而使悬空相绕组上的反相电压增大，以对工作区间发生变化时的悬空相绕组进行快速退磁；

恢复单元20，用于若退磁结束，则将PWM信号施加于当前工作区间的上桥臂开关管上，并使当前工作区间的下桥臂开关管处于常通状态。

在本发明实施例中，无刷直流电机通常采用三相全桥主电路结构，以三相六状态方波(即梯形波)控制运行，任一状态下有两只开关管受PWM控制，其PWM调制方式和直流电机的H桥PWM调制类似，都是同时两只桥臂受控。本实施例的梯形波控制的直流无刷电机中，电机三相绕组二二导通，通过相位差为120度的方波驱动。

在本发明实施例中，电机的每个控制周期分为6个工作区间，每个工作区间为60°电角度。图2示出了一种根据本发明的快速退磁单元10及恢复单元20进行设置后的快速退磁PWM的施加方式表格(该表格仅作示例，不用于限定本发明的保护范围)，该表格从序号1到序号6与电机的每个控制周期中的6个工作区间相对应；表格第二列为各工作区间中开关管的导通情况；表格第三列为退磁电流方向；第四列为各工作区间中，快速退磁PWM的施加位置。

图3示出了本发明提供的一种电机驱动电路，其中。以下基于上述表格与驱动电路对本发明的具体实施方式进行阐述。

作为示例，图4至图7示出了从表格2序号1对应的工作区间(TI和T4导通)到序号2对应的工作区间(TI和T6导通)的过渡过程。

当工作区间从上一个工作区间(即序号1对应的工作区间)变化到当前工作区间(即序号2对应的工作区间)，此时，B相绕组关断，退磁电流流过B相。B相电压被续流二极管D3钳位在+HV，在PWM导通期间，中性点(即O点)电压为HV/2；如果PWM施加在上桥T1(即在工作区间发生变化的过程中未发生切换的开关管)上，当PWM关闭时，中性点电压被续流二极管D2钳位在GND，悬空相绕组B的等效PWM电压在HV和HV/2之间；如果PWM电压施加在下桥T6(当前工作区间的另一开关管)上，当PWM关闭时，中性点电压被续流二极管D5钳位在HV，悬空相绕组B的等效PWM电压在HV/2和GND之间，绕组上反向电压比第一种低。可以理解的，若一个绕组上的反向电压越大，那么退磁时间便越短。因此，为加快退磁，在当前工作区间开始的一段时间内，将PWM信号施加在T1上，同时让T6处于常通状态，这样使得悬空相绕组B上的反相电压增大，从而使得对工作区间发生变化时的悬空相绕组B能够快速退磁。

从上一个工作区间到当前工作区间T1为未发生切换的开关管，即快速退磁PWM施加于未发生切换的开关管(即T1)上，同时在上述退磁过程中，当前工作区间的另一开关管(即T6)处于常通状态。

当退磁结束后，那么将PWM信号施加于当前工作区间的上桥臂开关管T1上，并使当前工作区间的下桥臂开关管T6处于常通状态，这样便完成了当前工作区间的退磁过程。

图2的表格中，从序号2到3，从序号3到4、从序号4到5、从序号5到6、从序号6到1的过程中，其退磁PWM施加位置的分析方式与上一段中从序号1到2的分析方式类似，这里不赘述具体过程。按上述方式依次分析，即可得到图2表格中的快速退磁PWM的施加位置，详见图2表格的最后一列。

悬空相绕组上的反电动势的过零点是无传感器梯形波电机控制换相的依据，通过上述这种退磁方式，可大大缩短换相期间悬空相的退磁时间，延长反电动势过零点判断的时间，提高过零点判断的准确性，从而换相精准，电机不会失步，使电机运行更平稳；同时该方法无需增加任何硬件成本，完全由软件实现，算法简单，准确，可靠，便于实际应用，大大提高了无传感器梯形波控制的可靠性，具有一定通用性和技术优势。

在本发明的一个实施例中，快速退磁单元10还用于：

当工作区间从上一个工作区间切换到当前工作区间时，在当前工作区间开始的一段时间内，若上桥臂开关管发生切换，则将PWM信号施加于当前工作区间的下桥臂开关管上，并使当前工作区间的上桥臂开关管处于常开状态；

若下桥臂开关管发生切换，则将PWM信号施加在当前工作区间的上桥臂开关管上，并使当前工作区间的下桥臂处于常开状态。

作为本发明的一种实施例，如实施例一中所述的方案，当工作区间从上一个工作区间(即序号1对应的工作区间)变化到当前工作区间(即序号2对应的工作区间)，这个过程中，是下桥臂开关发生切换，即从T4切换到T6，那么，应当在当前工作区间(序号2对应的工作区间)开始的一段时间内，将PWM信号施加于上桥臂开关T1上，并使当前工作区间的下桥臂开关T6处于常开状态。

作为本发明的另一种实施例，图2表格从序号2到序号3对应的两个工作区间中，当工作区间从上一个工作区间(序号2对应的工作区间)变化到当前工作区间(序号3对应的工作区间)，这个过程中，是上桥臂开关发生切换，即从T1切换到T3，那么，应当在当前工作区间(序号3对应的工作区间)开始的一段时间内，将PWM信号施加于下桥臂开关T6上，并使当前工作区间的上桥臂开关T3处于常开状态。

从序号3到4、从序号4到5、从序号5到6、从序号6到1的情况与上述两种情况类似，这里不再赘述。

如图8、图9所示，若不进行快速退磁，电机固有的消磁现象(如图中的X所示)会淹没过零点，从而使其得不到正常的位置信息，会造成电机失步，严重的还可能引发过流烧毁MOS管或电机，而通过本发明实施例提供的退磁方式，则可避免上述危险情况的发生。

本发明实施例提供的快速退磁方式可大大缩短换相期间悬空相的退磁时间，延长反电动势过零点判断的时间，提高过零点判断的准确性，从而换相精准，电机不会失步，使电机运行更平稳；同时该方法无需增加任何硬件成本，完全由软件实现，算法简单，准确，可靠，便于实际应用，大大提高了无传感器梯形波控制的可靠性，具有一定通用性和技术优势。

在本发明实施例中，在退磁过程中，悬空相绕组的端电压会被续流二极管钳位到桥臂母线的正极或者负极；则恢复单元20用于：

判断悬空相绕组的端电压是否退出钳位状态；

若是，则将PWM信号施加于当前工作区间的上桥臂开关管上，并使当前工作区间的下桥臂开关管处于常通状态。

在本发明的一个实施例中，退磁的过程发生在当前工作区间开始的一段时间内，这段时间内，电机内部会检测悬空相绕组的端电压，并依据悬空相的端电压情况来判断是否结束退磁过程。

本发明的一个具体实施例中，上述恢复单元20还具体用于：

检测悬空相绕组的端电压；

判断所述悬空相的端电压是否介于零到母线电压之间；

若是，则判定所述悬空相的端电压退出钳位状态。

如图8所示，上述，用于钳位的电压为GND电压与母线电压+HV，若检测到悬空相其端电压为GND电压，或者为+HV，说明退磁未结束，***持续执行退磁操作；若检测到悬空相的端电压介于GND与+HV之间，即悬空相的端电压已经退出钳位状态，则说明消磁完成，可以退出退磁操作。

第五实施例：

在本发明还提出一种电机，该电机包括电机本体，以及如实施例四所述的无传感器梯形波电机换相快速退磁的控制装置。

本发明实施例提供的电机，通过无传感器梯形波电机换相快速退磁的控制装置，可大大缩短换相期间悬空相的退磁时间，延长反电动势过零点判断的时间，提高过零点判断的准确性，从而换相精准，电机不会失步，使电机运行更平稳；同时该方法无需增加任何硬件成本，完全由软件实现，算法简单，准确，可靠，便于实际应用，大大提高了无传感器梯形波控制的可靠性，具有一定通用性和技术优势。

在本说明书的描述中，参考术语“一个/些/种/另一种实施例”、“示例”、“具体示例”、“本发明实施例”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必须针对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一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行***、装置或设备(如基于计算机的***、包括处理器的***或其他可以从指令执行***、装置或设备取指令并执行指令的***)使用，或结合这些指令执行***、装置或设备而使用。就本说明书而言，"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行***、装置或设备或结合这些指令执行***、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。

应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行***执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

此外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。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。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种无传感器梯形波电机换相快速退磁控制方法，其特征在于，所述方法包括：

当电机换相时，在当前工作区间开始的一段时间内，将PWM信号施加于在工作区间发生变化的过程中未发生切换的开关管上，并使当前工作区间的另一开关管处于常通状态，从而使悬空相绕组上的反相电压增大，以对工作区间发生变化时的悬空相绕组进行快速退磁；

若退磁结束，则将PWM信号施加于当前工作区间的上桥臂开关管上，并使当前工作区间的下桥臂开关管处于常通状态；

在退磁过程中，悬空相绕组的端电压会被续流二极管钳位到桥臂母线的正极或者负极；

所述若退磁结束，则将PWM信号施加于当前工作区间的上桥臂开关管上，并使当前工作区间的下桥臂开关管处于常通状态的步骤具体为：

检测悬空相绕组的端电压；

判断所述悬空相的端电压是否介于零到母线电压之间；

若是，则判定所述悬空相的端电压退出钳位状态，将PWM信号施加于当前工作区间的上桥臂开关管上，并使当前工作区间的下桥臂开关管处于常通状态。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述当电机换相时，在工作区间发生变化时，在当前工作区间开始的一段时间内，将PWM信号施加于在控制区间发生变化的过程中未发生切换的开关管上，并使当前工作区间的另一开关管处于常通状态，以对工作区间发生变化时的悬空相绕组进行快速退磁的步骤具体为：

当电机换相时，工作区间从上一个工作区间切换到当前工作区间时，在当前工作区间开始的一段时间内，若上桥臂开关管发生切换，则将PWM信号施加于当前工作区间的下桥臂开关管上，并使当前工作区间的上桥臂开关管处于常开状态；

若下桥臂开关管发生切换，则将PWM信号施加在当前工作区间的上桥臂开关管上，并使当前工作区间的下桥臂处于常开状态。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，每个电机控制周期分为6个所述工作区间，每个所述工作区间为60个电角度。

4.一种无传感器梯形波电机换相快速退磁控制装置，其特征在于，所述装置包括：

快速退磁单元，用于当电机换相时，在当前工作区间开始的一段时间内，将PWM信号施加于在工作区间发生变化的过程中未发生切换的开关管上，并使当前工作区间的另一开关管处于常通状态，从而使悬空相绕组上的反相电压增大，以对工作区间发生变化时的悬空相绕组进行快速退磁；

恢复单元，用于若退磁结束，则将PWM信号施加于当前工作区间的上桥臂开关管上，并使当前工作区间的下桥臂开关管处于常通状态；

在退磁过程中，悬空相绕组的端电压会被续流二极管钳位到桥臂母线的正极或者负极；

所述恢复单元还用于：

检测悬空相绕组的端电压；

判断所述悬空相的端电压是否介于零到母线电压之间；

若是，则判定所述悬空相的端电压退出钳位状态，将PWM信号施加于当前工作区间的上桥臂开关管上，并使当前工作区间的下桥臂开关管处于常通状态。

5.如权利要求4所述的装置，其特征在于，所述快速退磁单元还用于：

当工作区间从上一个工作区间切换到当前工作区间时，在当前工作区间开始的一段时间内，若上桥臂开关管发生切换，则将PWM信号施加于当前工作区间的下桥臂开关管上，并使当前工作区间的上桥臂开关管处于常开状态；

若下桥臂开关管发生切换，则将PWM信号施加在当前工作区间的上桥臂开关管上，并使当前工作区间的下桥臂处于常开状态。

6.如权利要求4所述的装置，其特征在于，每个电机控制周期分为6个所述工作区间，每个所述工作区间为60个电角度。

7.一种电机，其特征在于，包括：电机本体；以及

如权利要求4～6任意一项所述的无传感器梯形波电机换相快速退磁控制装置。

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