微感無刷直流電機的中性點雜音降低裝置的製作方法

2023-04-30 13:41:51 3

專利名稱：微感無刷直流電機的中性點雜音降低裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種微感無刷直流電機的中性點[neutral]雜音降低裝置，特別是有關通過降低微感無刷直流電機的中性點雜音，消除中性點電壓的失真來輸出正確位置信息的微感無刷直流電機中性點雜音降低裝置。
背景技術：
微感無刷直流電機在定子上纏繞各相線圈，並通過各相線圈裡導通電流而旋轉。電機驅動部向各相線圈輸送電流而旋轉電機，並通過中性點的電壓感知來感知電機的位置，而設定各相開關的閉合/斷開起點，而且依據設定的閉合/斷開起點來閉合/斷開各相開關，由此控制電流，使電機旋轉。
圖1是以往微感無刷直流電機的驅動裝置電路結構示意圖。如圖所示，其包括有與微感無刷直流電機11的各相及中性點直接連接，向各相線圈裡導通電流，而且通過測量中性點的電壓，感知電機的位置以及控制各相電流流動的電機驅動部12；設定電機驅動部12的啟動頻率、電流延遲、定時器[Timing]時間常數[TIME CONSTANT]的微感時間常數電路[SENSORLESS TIME CONSTANT]13；向電機驅動部12提供電源的輸入電源14部。
微感無刷直流電機的驅動裝置，向3相的線圈導通電流，感知中性點的電壓後跟電源電壓進行對比，而感知電機的位置以及決定各相開關的閉合/斷開起閉點，而且依據閉合/斷開起點來閉合/斷開各相開關，由此控制電流，使電機旋轉。
電機驅動部12直接跟微感無刷直流電機11的各相及中性點連接，向各相的線圈導通電流，而且通過測量中性點的電壓，感知電機的位置以及控制各相的電流流動。
微感無刷直流電機11配備3相線圈，並向各相線圈裡導通電流，使轉子旋轉。若電機旋轉，微感無刷直流電機11中性點上的電壓根據電機的位置在零電壓至電源電壓範圍內上升或下降，由此經過1/2的電源電壓。
電機驅動部12比較中性點電壓和1/2電源電壓後，感知交叉點，而且計算根據交叉點的改變而變化的位置感知波形，感知電機位置，由此規定各相開關的閉合/斷開起電。電機驅動部12根據閉合/斷開起電到達而閉合/斷開各相開關，控制各相線圈裡的電流大小，並向電機裡導通電源，使電機驅動。
電機驅動部12通過中性點電壓測定，感知電機的位置，但是如果中性點電壓發生失真，位置感知波形也失真，由此在位置感知時發生錯誤。
圖2是圖1的中性點電壓的失真波形及位置感知波形的示意圖。
中性點電壓的失真波形是指因中性點電壓21受到幹擾而電壓波形發生失真現象，由此因電壓波形的失真而引發位置感知波形失真。
中性點電壓的失真在電機驅動時誘發誤動作以及脫槽[Step out]現象，所以為了補正波形失真需要另外的補正技術。補正技術除了電機驅動部之外還需要配備另外的補正部，且補正部消除中性點電壓波形裡的幹擾，使電機位置波形正確輸出。
上述現有技術中，為了補正中性點電壓的失真而需要配備補正部，而且體現為除了電機驅動部還追加補正部，所以有因配備補正部，還需使用另外的半導體集成電路塊的缺點。

發明內容
本發明是為了解決上述缺點而發明的，其目的在於，提供一種通過中性點上附加雜音降低濾波器來消除中性點電壓失真，可輸出正確位置信號的微感無刷直流電機的中性點雜音降低裝置。
為了達到上述目的，本發明包括有向各相線圈裡導通電流而轉子旋轉來起動電機的無刷直流電機；無刷直流電機的各相上連接RC濾波器，並把各RC濾波器共通連接的假想中性點連接在電機驅動部上的雜音降低濾波器；比較各相的輸出電壓和經過雜音降低濾波器過濾的中性點電壓後，感知位置，而且通過輸出位置感知波形來顯示出隨著電機驅動而改變的轉子位置變化的電機驅動部構成。
優點及積極效果如上所述，本發明消除中性點電壓波形的失真，所以當無刷直流電機驅動時防止因波形失真而電機誤運作以及脫槽現象，而且沒必要補正波形失真，可以使用一般電機驅動部的半導體集成電路塊，另外利用正確的位置信息即時控制無刷直流電機的速度。


圖1是以往微感無刷直流電機驅動裝置的電路結構示意圖。
圖2是圖1的中性點電壓的失真波形及位置感知波形示意圖。
圖3是本發明實施例的微感無刷直流電機的中性點雜音降低裝置電路結構示意圖。
圖4是圖3的中性點電壓的波形Vs，位置感知波形示意圖。
附圖主要部位符號的說明31無刷直流電機 32雜音降低濾波器33電機驅動部具體實施方式
結合附圖和實施例具體說明。
圖3是本發明實施例的微感無刷直流電機的中性點雜音降低裝置電路結構示意圖。如圖所示，它包括有向各相線圈裡導通電流，使轉子旋轉，起動電機的無刷直流電機31；無刷直流電機31的各相上連接RC濾波器如R1、C1、R2、C2、R3、C3，並把各RC濾波器共通連接的假想中性點連接在電機驅動部上的雜音降低濾波器32；比較各相的輸出電壓和經過雜音降低濾波器過濾的中性點電壓後，感知位置，而且通過輸出位置感知波形表示出隨著電機驅動改變的轉子位置變化的電機驅動部33構成。
無刷直流電機31通過各相線圈裡導通電流而旋轉轉子，使電機驅動。無刷直流電機31在各相具有輸入端，且通過各相的輸入端向線圈導通電流，由此使轉子旋轉。
雜音降低濾波器32在無刷直流電機31的各相上連接RC濾波器，並把各RC濾波器共通連接的假想中性點連接在電機驅動部33上。雜音降低濾波器32通過濾除無刷直流電機31的中性點中的雜音，消除中性點電壓的失真，而向電機驅動部33傳輸正確的中性點波形。
雜音降低濾波器32的RC濾波器並聯電阻和電容，過濾各相的雜音，而且各RC濾波器有共通連接的假想中性點35。中性點電壓在零電壓至電壓(Vs)之間，根據各相開關的閉合/斷開，顯示出下降及上升交叉點。中性點電壓的能級[Level]變化隨著電機驅動即時反覆下點、下降交叉點、上點、上升交叉點的變化。
電機驅動部33比較各相的輸出電壓和經過雜音降低濾波器32過濾的中性點電壓後，進行判斷，而感知位置，而且設定各相開關的閉合/斷開起電，控制電機各相的電流流動，另外輸出位置感知波形，顯示出隨著電機驅動改變的轉子位置變化。
電機驅動部33比較中性點電壓和1/2電源(1/2Vs)後，判斷交叉點，而且輸出電機位置信息即位置感知波形。中性點電壓波形中交叉點位置上並沒有失真，所以位置感知波形象顯示出正常脈衝波形。
圖4是圖3的中性點電壓波形及位置感知波形的示意圖。
經過雜音降低濾波器過濾的中性點電壓4沒有波形失真，而且隨著電機驅動顯示出正常的下降及上升交叉點42。由於中性點電壓41中沒有波形失真，所以在感知交叉點42後輸出位置感知波形時不會發生位置感知錯誤的現象。在中性點電壓41的下降、上升交叉點42，位置感知波形顯示為上升及下降轉折點[Edge]。另外，位置感知信息用於設定電機各相的閉合/斷開起電。
權利要求
1.一種微感無刷直流電機的中性點雜音降低裝置，其特徵在於包括由向各相線圈裡導通電流而使轉子旋轉來起動的無刷直流電機；無刷直流電機的各相上連接RC濾波器，並把各RC濾波器共通連接的假想中性點連接在電機驅動部上的雜音降低濾波器；比較各相的輸出電壓和經過雜音降低濾波器過濾的中性點電壓後，感知位置，而且通過輸出位置感知波形來顯示出隨著電機驅動而改變的轉子位置變化的電機驅動部構成。
2.根據權利要求1所述的微感無刷直流電機的中性點雜音降低裝置，其特徵在於，上述雜音降低濾波器並聯電阻和電容，過濾各相的雜音，而且各RC濾波器有共通連接的假想中性點。
全文摘要
本發明是有關微感無刷直流電機的中性點雜音降低裝置的。以往，為了補正中性點的電壓失真，除了電機驅動部以外還需配備補正部，使用另外的半導體集成電路塊。為了解決上述問題，本發明包括有向各相線圈裡導通電流，使轉子旋轉來起動的無刷直流電機；無刷直流電機的各相上連接RC濾波器，並把各RC濾波器共通連接的假想中性點連接在電機驅動部上的雜音降低濾波器；比較各相的輸出電壓和經過雜音降低濾波器過濾的中性點電壓後，感知位置，而且通過輸出位置感知波形來顯示出隨著電機驅動而改變的轉子位置變化的電機驅動部構成。根據本發明，消除中性點電壓波形的失真，可防止因波形失真出現的電機誤運作、脫槽的現象。
文檔編號H02K11/00GK1780106SQ200410072820
公開日2006年5月31日 申請日期2004年11月19日 優先權日2004年11月19日
發明者任慶乃 申請人:樂金電子(天津)電器有限公司