一种用于无霍尔无刷直流电机急减速的控制方式的制作方法

专利检索2024-12-13  35


本发明涉及直驱电机有急减速要求相关领域,具体是一种用于无霍尔无刷直流电机急减速的控制方式。


背景技术:

1、直流电机是将直流电能转换为机械能的电动机,无刷直流电机由电动机主体和驱动器组成,是一种典型的机电一体化产品,无刷电机是指无电刷和换向器(或集电环)的电机,直流电机在运行下会有速度不同的情况,通过对直驱滚筒进行频繁的高低速切换,进行直流电机的调速。

2、目前无霍尔无刷直流电机最常见的加减速控制方式为pwm pid闭环控制,pwm pid控制的优点在于加减速电流波动较为柔和,稳定度较高,可根据转速差实时控制pwm输出,但是在转速差较大的减速过程中,往往pwm已经由pid调节降低至最小占空比,电流降低至最小,电机仍然会由于惯性的存在,继续跟转,其减速时间受到电机外部机械阻力等因素的影响,在直驱滚筒应用下(无外部负载)其减速时间被拉长,无法达到一些特定急减速应用的要求。


技术实现思路

1、因此,为了解决上述不足,本发明在此提供一种用于无霍尔无刷直流电机急减速的控制方式。

2、本发明是这样实现的,构造一种用于无霍尔无刷直流电机急减速的控制方式,该方式包括开始判断、转速差计算、降速信号、输出反向电流、实际转速、目标转速、pid拟合和结束。

3、优选的,所述转速差计算是无霍尔无刷直流电机采用常规的六步换相,在每三百六十度电角度内,通过不同的上下管组合,形成旋转磁场,对电机方波进行控制和计算,利用设定值减去实际转速,得出转速差,便于下一步降速信号判断是否进行急减速。

4、优选的,所述降速信号是对上一步计算出转速差进行判断,转速差小于等于额定数值(-80),且满足换相条件,进行下一步输出反向电流;转速差大于额定数值(-80),则继续执行正常换相策略,使用传统的pwm pid控制单纯降低pwm占空比,减少输出电流来降速。

5、优选的,所述输出反向电流是输出反向电流,给予滚筒一个反向的力,快速将滚筒转速降低下来。

6、优选的,所述实际转速是转速快速降低后计算出的电机实际速度,用于下一步判断其是否在目标转速附近。

7、优选的,所述目标转速是通过判断快速降低后的转速,是否在目标转速附近,若是在取值范围(+-80rpm)内,则进行下一步pid拟合,即再次切换回正常换相策略;若是不在取值范围(+-80rpm)内,则返回进行输出反向电流的步骤。

8、优选的,所述pid拟合是在电机减速完成后,其转速在目标转速附近后,切换正常换相策略,依靠pid完全拟合至设定转速。

9、本发明具有如下优点:本发明通过改进在此提供一种用于无霍尔无刷直流电机急减速的控制方式,与同类型方式相比,具有如下改进:

10、本发明所述一种用于无霍尔无刷直流电机急减速的控制方式,通过实时判断设定转速和实际转速的差值,当识别到减速信号时,若是转速差较大时,则输出一个反向电流,(将原先u进v出的正向电流,强制扭转为v进u出的反向电流),给予滚筒一个反向的力,快速将滚筒转速降低下来,当检测到实际转速到达目标转速附近之后,切换为正常换相策略,慢慢用pid完全拟合至目标转速,完成急减速作业,解决直驱滚筒电机高速切换低速,且转速差过大时,导致减速时间较长的问题。



技术特征:

1.一种用于无霍尔无刷直流电机急减速的控制方式,包括开始判断、转速差计算、降速信号、输出反向电流、实际转速、目标转速、pid拟合和结束;

2.根据权利要求1所述一种用于无霍尔无刷直流电机急减速的控制方式,其特征在于:所述转速差计算是无霍尔无刷直流电机采用常规的六步换相,在每三百六十度电角度内,通过不同的上下管组合,形成旋转磁场,对电机方波进行控制和计算,利用设定值减去实际转速,得出转速差,便于下一步降速信号判断是否进行急减速。

3.根据权利要求1所述一种用于无霍尔无刷直流电机急减速的控制方式,其特征在于:所述降速信号是对上一步计算出转速差进行判断,转速差小于等于额定数值,且满足换相条件,进行下一步输出反向电流;转速差大于额定数值,则继续执行正常换相策略,使用传统的pwm pid控制单纯降低pwm占空比,减少输出电流来降速。

4.根据权利要求1所述一种用于无霍尔无刷直流电机急减速的控制方式,其特征在于:所述输出反向电流是输出反向电流,给予滚筒一个反向的力,快速将滚筒转速降低下来。

5.根据权利要求1所述一种用于无霍尔无刷直流电机急减速的控制方式,其特征在于:所述实际转速是急减速后,转速快速降低后计算出的电机实际速度,用于下一步判断其是否在目标转速附近。

6.根据权利要求1所述一种用于无霍尔无刷直流电机急减速的控制方式,其特征在于:所述目标转速是通过判断快速降低后的转速,是否在目标转速附近,若是在取值范围内,则进行下一步pid拟合,即再次切换回正常换相策略;若是不在取值范围内,则返回进行输出反向电流的步骤。

7.根据权利要求1所述一种用于无霍尔无刷直流电机急减速的控制方式,其特征在于:所述pid拟合是在电机减速完成后,其转速在目标转速附近后,切换正常换相策略,依靠pid完全拟合至设定转速。


技术总结
本发明公开了一种用于无霍尔无刷直流电机急减速的控制方式,包括开始判断、转速差计算、降速信号、输出反向电流、实际转速、目标转速、PID拟合和结束,通过实时判断设定转速和实际转速的差值,当识别到减速信号时,若是转速差较大时,则输出一个反向电流,将原先U进V出的正向电流,强制扭转为V进U出的反向电流,给予滚筒一个反向的力,快速将滚筒转速降低下来,当检测到实际转速到达目标转速附近之后,切换为正常换相策略,慢慢用PID完全拟合至目标转速,完成急减速作业,解决直驱滚筒电机高速切换低速,且转速差过大时,导致减速时间较长的问题。

技术研发人员:高嘉晖
受保护的技术使用者:江苏仁源电气有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/5/29
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