專利名稱：無刷直流馬達(dá)的無感測器啟動(dòng)控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明關(guān)于一種無刷直流馬達(dá)的啟動(dòng)控制方法，尤其是一種無設(shè)置感測器的無刷 直流馬達(dá)的啟動(dòng)控制方法。
背景技術(shù)：
近年來，馬達(dá)的使用對于許多產(chǎn)業(yè)利用上均扮演著相當(dāng)重要的角色，例如，在散熱 風(fēng)扇產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用中，為增進(jìn)該等散熱風(fēng)扇的運(yùn)轉(zhuǎn)效率，業(yè)者大多使用無刷直流馬達(dá)控制該 散熱風(fēng)扇的扇葉轉(zhuǎn)動(dòng)，以進(jìn)行電子產(chǎn)品的驅(qū)風(fēng)散熱。在操作該無刷直流馬達(dá)時(shí)，在某些場合中，其通常預(yù)先利用一霍爾感測器的檢測， 以確定一轉(zhuǎn)子的磁極位置，以便后續(xù)的驅(qū)動(dòng)控制得以順暢進(jìn)行。然而，在一些應(yīng)用場合中， 往往因?yàn)榄h(huán)境條件限制而無法使用該霍爾感測器(例如壓縮機(jī)引起的高溫造成該霍爾感 測器誤動(dòng)作，而影響該無刷直流馬達(dá)的啟動(dòng)操作)。有鑒于此，利用無感測器技術(shù)控制該無刷直流馬達(dá)運(yùn)轉(zhuǎn)的方法已紛紛被提出。請 參照圖1所示，其揭示一種現(xiàn)有無刷直流馬達(dá)的無感測器啟動(dòng)控制方法，包含步驟一轉(zhuǎn)子 定位步驟S91 ；—開回路啟動(dòng)步驟S92 ；及一閉回路運(yùn)轉(zhuǎn)控制步驟S93。請參照圖2及3a所示，為方便說明該現(xiàn)有無刷直流馬達(dá)的啟動(dòng)控制方法，以下將 以一三相無刷直流馬達(dá)9為例進(jìn)行說明。其中該無刷直流馬達(dá)9具有六個(gè)定子磁極91及 一轉(zhuǎn)子92，該轉(zhuǎn)子92具有四個(gè)轉(zhuǎn)子磁極921，且該無刷直流馬達(dá)的六個(gè)定子磁極91上依序 繞有三相線圈ul、vl、wl、u2、v2&w2。請?jiān)賲⒄請D2所示，其揭示一三相全橋轉(zhuǎn)換器，該三相全橋轉(zhuǎn)換器具有六電子式 開關(guān)SW1、SW2、Sff3, Sff4, SW5及SW6，在進(jìn)行各相線圈ul、vl、wl、u2、v2及w2的激磁時(shí)，該 無刷直流馬達(dá)9可借助該三相全橋轉(zhuǎn)換器控制各相線圈ul、vl、wl、u2、v2及w2的電流流向。請?jiān)賲⒄請D2、3a及3b所示，在轉(zhuǎn)子定位步驟S91中，將其中一組線圈操作在一激 磁狀態(tài)，使該轉(zhuǎn)子92定位在一定子磁極起始位置P1。更進(jìn)一步言之，如圖2所示，利用導(dǎo) 通該電子式開關(guān)SWl及該電子式開關(guān)SW2，并且，如圖3b所示，將該導(dǎo)通狀態(tài)維持一段定位 驅(qū)動(dòng)時(shí)序XI，此時(shí)，如圖3a所示，該ul及u2線圈受激磁產(chǎn)生一 N極磁場；同時(shí)，該vl及v2 線圈也受激磁而產(chǎn)生一 S極磁場；據(jù)此，二個(gè)相鄰異極性的轉(zhuǎn)子磁極921可分別受到該ul 線圈產(chǎn)生的N極磁場及該vl線圈產(chǎn)生的S極磁場的吸引，驅(qū)動(dòng)該轉(zhuǎn)子92轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而使該轉(zhuǎn) 子92 二個(gè)相鄰轉(zhuǎn)子磁極921的一轉(zhuǎn)子磁極交界位置Dl對應(yīng)該定子磁極起始位置P1，其中 該定子磁極起始位置Pl即為圖3a中介于繞有ul線圈的定子磁極91及繞有vl線圈的定 子磁極91之間的位置。請參照圖3c至3f所示，在開回路順序啟動(dòng)步驟S92中，依據(jù)一開回路驅(qū)動(dòng)時(shí)序， 順序激磁各該線圈，以驅(qū)動(dòng)該轉(zhuǎn)子92朝一預(yù)定轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)動(dòng)。更進(jìn)一步言之，該六個(gè)線圈ul、 vl、Wl、U2、v2及w2依照圖3b的開回路驅(qū)動(dòng)時(shí)序Yl至Y4順序切換圖2的該六個(gè)電子式開 關(guān)SW1、SW2、Sff3, Sff4, SW5及SW6，在此步驟中，該無刷直流馬達(dá)9各線圈順序激磁，使該無刷直流馬達(dá)9的轉(zhuǎn)子92依序朝一預(yù)定轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖3c至3f中，該無刷直流馬達(dá)9轉(zhuǎn)子 92的轉(zhuǎn)子磁極交界位置Dl依一第一開回路啟動(dòng)位置Q1、一第二開回路啟動(dòng)位置Q2、一第三 開回路啟動(dòng)位置Q3及一第四開回路啟動(dòng)位置Q4順序?qū)?yīng)轉(zhuǎn)動(dòng)，并建立一感應(yīng)電動(dòng)勢。在閉回路轉(zhuǎn)速控制步驟S93中，利用反饋該感應(yīng)電動(dòng)勢，以便一控制器93依據(jù)該 感應(yīng)電動(dòng)勢進(jìn)行該無刷直流馬達(dá)9的閉回路轉(zhuǎn)速控制。更進(jìn)一步言之，如圖2所示，借助一 轉(zhuǎn)換電路94將該感應(yīng)電動(dòng)勢送至該控制器93，以控制該無刷直流馬達(dá)9加速達(dá)到一預(yù)定轉(zhuǎn) 速后，再控制該無刷直流馬達(dá)9等速運(yùn)轉(zhuǎn)。據(jù)此，借助上述步驟S91至S93以完成該無刷直 流馬達(dá)的無感測器啟動(dòng)控制。然而，一般而言，上述現(xiàn)有無刷直流馬達(dá)的無感測器啟動(dòng)控制方法將具有以下缺 點(diǎn)請參照圖4所示，在轉(zhuǎn)子定位步驟S91中，該ul、u2、vl及V2線圈激磁分別所產(chǎn)生的磁 場與該轉(zhuǎn)子磁極921的磁場相同極性，而發(fā)生啟動(dòng)死角的情況。此時(shí)，該ul、u2、vl及v2線 圈激磁所產(chǎn)生的磁場與該轉(zhuǎn)子磁極921的磁場發(fā)生推斥合力為零的狀況，以致該轉(zhuǎn)子92無 法順利定位至該定子磁極起始位置Pl (如圖3a所示)，進(jìn)而造成之后的開回路順序啟動(dòng)產(chǎn) 生失步現(xiàn)象，即在各開回路驅(qū)動(dòng)時(shí)序Yl至Y4中，該開回路驅(qū)動(dòng)時(shí)序Yl至Y4無法使轉(zhuǎn)子92 轉(zhuǎn)動(dòng)到預(yù)定的的開回路啟動(dòng)位置Ql至Q4，因此導(dǎo)致后續(xù)閉回路轉(zhuǎn)速控制步驟中所反饋的 感應(yīng)電動(dòng)勢異常，結(jié)果，將造成該無刷直流馬達(dá)9啟動(dòng)失敗。有鑒于此，一般現(xiàn)有無刷直流馬達(dá)9的無感測器啟動(dòng)控制方法為克服上述啟動(dòng)死 角的問題，通常會將該無刷直流馬達(dá)9的供應(yīng)電壓提高，以相對增加該無刷直流馬達(dá)9的啟 動(dòng)轉(zhuǎn)矩，此一方式雖可克服啟動(dòng)死角的問題，然而其將增加該無刷直流馬達(dá)9的耗電量。再者，在該無刷直流馬達(dá)9發(fā)生啟動(dòng)死角情況下，當(dāng)利用增加該供應(yīng)電壓方式強(qiáng) 迫該無刷直流馬達(dá)9轉(zhuǎn)動(dòng)定位至該定子磁極起始位置Pl時(shí)，該轉(zhuǎn)子92的轉(zhuǎn)動(dòng)角度為一個(gè) 轉(zhuǎn)子磁極921的角度，如圖4所示，也即該轉(zhuǎn)子磁極交界位置Dl相對該定子磁極起始位置 Pl形成90度角差，因此，該無刷直流馬達(dá)9極有可能在開回路啟動(dòng)步驟S92時(shí)發(fā)生朝相反 于該預(yù)定轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)動(dòng)的機(jī)會，而且，在進(jìn)入閉回路轉(zhuǎn)速控制步驟S93時(shí)，此一相反于該預(yù)定轉(zhuǎn) 向轉(zhuǎn)動(dòng)相對產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢在特定激磁狀況中會與該閉回路轉(zhuǎn)速控制信號同步，因此該 無刷直流馬達(dá)9的控制器93將判定該轉(zhuǎn)子92此時(shí)的轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)為正常轉(zhuǎn)動(dòng)，并持續(xù)控制其 等速轉(zhuǎn)動(dòng)，但操作者此時(shí)觀察到的無刷直流馬達(dá)9實(shí)質(zhì)操作于逆向轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)。據(jù)此，操作者 需要對該無刷直流馬達(dá)9的啟動(dòng)控制程序進(jìn)行重置設(shè)定，因此將降低該無刷直流馬達(dá)9的 啟動(dòng)順暢性?；谏鲜鲈?，有必要進(jìn)一步改良上述現(xiàn)有無刷直流馬達(dá)9的無感測器啟動(dòng) 控制方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明主要目的是提供一種無刷直流馬達(dá)的無感測器啟動(dòng)控制方法，利用二次轉(zhuǎn) 子定位步驟，避免無刷直流馬達(dá)啟動(dòng)時(shí)發(fā)生啟動(dòng)死角，以提高無刷直流馬達(dá)啟動(dòng)的定位精 確度。本發(fā)明次一目的是提供一種無刷直流馬達(dá)的無感測器啟動(dòng)控制方法，利用二次轉(zhuǎn) 子定位步驟，在各轉(zhuǎn)子定位步驟時(shí)，線圈可使用較低供應(yīng)電壓進(jìn)行激磁，進(jìn)一步降低無刷直 流馬達(dá)耗電量。本發(fā)明另一目的是提供一種無刷直流馬達(dá)的無感測器啟動(dòng)控制方法，利用二次轉(zhuǎn)子定位步驟，以避免無刷直流馬達(dá)朝相反于一預(yù)定方向轉(zhuǎn)動(dòng)，以提高無刷直流馬達(dá)啟動(dòng)順 暢性。根據(jù)本發(fā)明無刷直流馬達(dá)的無感測器啟動(dòng)控制方法，包含步驟一第一次轉(zhuǎn)子定 位步驟，將一線圈模塊操作在一第一定位激磁狀態(tài)，使一轉(zhuǎn)子定位在一第一定位位置；一第 二次轉(zhuǎn)子定位步驟，將該線圈模塊操作在一第二定位激磁狀態(tài)，使該轉(zhuǎn)子自該第一定位位 置轉(zhuǎn)動(dòng)至一第二定位位置，并使該轉(zhuǎn)子定位在該第二定位位置；及一開回路啟動(dòng)步驟，順序 激磁該線圈模塊的數(shù)個(gè)線圈，以驅(qū)動(dòng)該轉(zhuǎn)子朝預(yù)定轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)動(dòng)，并建立一感應(yīng)電動(dòng)勢；一閉回 路運(yùn)轉(zhuǎn)控制步驟，利用反饋該感應(yīng)電動(dòng)勢，使該無刷直流馬達(dá)加速至預(yù)定轉(zhuǎn)速。本發(fā)明無刷 直流馬達(dá)的無感測器啟動(dòng)控制方法，包括第一次轉(zhuǎn)子定位步驟及第二次轉(zhuǎn)子定位步驟的操 作，以克服現(xiàn)有無刷直流馬達(dá)的無感測器啟動(dòng)控制方法具有啟動(dòng)死角的問題，因此本發(fā)明 相較于上述現(xiàn)有技術(shù)可進(jìn)一步提高無刷直流馬達(dá)啟動(dòng)的定位精確度、降低耗電量及提高啟 動(dòng)順暢性等功效。


圖1 現(xiàn)有無刷直流馬達(dá)的無感測器啟動(dòng)控制方法流程圖。圖2 現(xiàn)有三相全橋轉(zhuǎn)換器的電路示意圖。圖3a 現(xiàn)有無刷直流馬達(dá)操作在轉(zhuǎn)子定位步驟時(shí)的定子磁極及轉(zhuǎn)子磁極位置對 應(yīng)示意圖。圖3b 現(xiàn)有無刷直流馬達(dá)進(jìn)行無感測器啟動(dòng)控制時(shí)的三相全橋轉(zhuǎn)換器的驅(qū)動(dòng)時(shí) 序示意圖。圖3c至3f 現(xiàn)有無刷直流馬達(dá)操作在開回路順序啟動(dòng)步驟時(shí)的定子磁極及轉(zhuǎn)子 磁極位置對應(yīng)示意圖。圖4 現(xiàn)有無刷直流馬達(dá)發(fā)生啟動(dòng)死角時(shí)定子磁極相對轉(zhuǎn)子磁極的位置示意圖。圖5 本發(fā)明較佳實(shí)施例的無刷直流馬達(dá)的無感測器啟動(dòng)控制方法流程圖。圖6 本發(fā)明較佳實(shí)施例的三相全橋轉(zhuǎn)換器的電路示意圖。圖7a 本發(fā)明較佳實(shí)施例的無刷直流馬達(dá)操作在第一次轉(zhuǎn)子定位步驟時(shí)的定子 磁極及轉(zhuǎn)子磁極位置對應(yīng)示意圖。圖7b 本發(fā)明較佳實(shí)施例的無刷直流馬達(dá)進(jìn)行無感測器啟動(dòng)控制時(shí)的三相全橋 轉(zhuǎn)換器的驅(qū)動(dòng)時(shí)序示意圖。圖7c 本發(fā)明較佳實(shí)施例的無刷直流馬達(dá)操作在第二次轉(zhuǎn)子定位步驟時(shí)的定子 磁極及轉(zhuǎn)子磁極位置對應(yīng)示意圖。圖7d至7g 本發(fā)明較佳實(shí)施例的無刷直流馬達(dá)操作在開回路順序啟動(dòng)步驟時(shí)的 定子磁極及轉(zhuǎn)子磁極位置對應(yīng)示意圖。主要元件符號說明
1無刷直流馬達(dá)11定子磁極12轉(zhuǎn)子121轉(zhuǎn)子磁極
2控制器3轉(zhuǎn)換電路Ul線圈U2線圈
Vl線圈V2線圈Wl線圈W2線圈
Ml電子式開關(guān)M2電子式開關(guān)M3電子式開關(guān)M4電子式開關(guān)
M5電子式開關(guān)M6電子式開關(guān)9無刷直流馬達(dá)91定子磁極
92 轉(zhuǎn)子Ul 線圈wl 線圈
921轉(zhuǎn)子磁極 93控制器94轉(zhuǎn)換電路
u2線圈vl線圈v2線圈
w2線圈SWl電子式開關(guān)SW2電子式開關(guān)SW3電子式開關(guān)SW4電子式開關(guān)SW5電子式開關(guān)SW6電子式開關(guān)
具體實(shí)施例方式為讓本發(fā)明的上述及其他目的、特征及優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉本發(fā)明的較 佳實(shí)施例，并配合附圖，作詳細(xì)說明如下請參照圖5所示，其揭示本發(fā)明較佳實(shí)施例的無刷直流馬達(dá)的無感測器啟動(dòng)控制 方法，包含步驟一第一次轉(zhuǎn)子定位步驟Sl ；—第二次轉(zhuǎn)子定位步驟S2 ；—開回路啟動(dòng)步驟 S3 ；及一閉回路運(yùn)轉(zhuǎn)控制步驟S4。借助上述步驟Sl至S4的啟動(dòng)控制，可使該無刷直流馬 達(dá)穩(wěn)定以一預(yù)定轉(zhuǎn)速朝該預(yù)定轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)動(dòng)。請參照圖6及7a所示，為便于與現(xiàn)有無刷直流馬達(dá)的無感測器啟動(dòng)控制方法比 較，本發(fā)明較佳實(shí)施例仍將以一三相無刷直流馬達(dá)1為例進(jìn)行以下說明。其中該無刷直流 馬達(dá)1具有六個(gè)定子磁極11及一轉(zhuǎn)子12，該轉(zhuǎn)子12具有四個(gè)轉(zhuǎn)子磁極121，且該六個(gè)定子 磁極11上依序繞有線圈U1、VI、Wl、U2、V2及W2，以作為該三相無刷直流馬達(dá)1的三相線 圈。其中該數(shù)個(gè)線圈U1、VI、W1、U2、V2及W2共同構(gòu)成一線圈模塊。請?jiān)賲⒄請D6所示，其揭示一三相全橋轉(zhuǎn)換器，該三相全橋轉(zhuǎn)換器具有六電子式 開關(guān)Ml、M2、M3、M4、M5及M6，在進(jìn)行各相線圈Ul、Vl、Wl、U2、V2及W2的激磁時(shí)，該無刷直 流馬達(dá)1可借助該三相全橋轉(zhuǎn)換器控制各相線圈U1、V1、W1、U2、V2及W2的電流流向。請?jiān)賲⒄請D6、7a及7b所示，在第一次轉(zhuǎn)子定位步驟Sl中，將一線圈模塊操作在 一第一定位激磁狀態(tài)，使該轉(zhuǎn)子12定位在一第一定位位置Al。更進(jìn)一步說明，如圖6所示， 導(dǎo)通該電子式開關(guān)Ml及該電子式開關(guān)M2，并且，如圖7b所示，將該導(dǎo)通狀態(tài)維持在一段第 一定位驅(qū)動(dòng)時(shí)序Tl的時(shí)間區(qū)間，使該線圈模塊的Ul及U2線圈受激磁產(chǎn)生一 N極磁場，而 該線圈模塊的線圈Vl及V2也受激磁而產(chǎn)生一 S極磁場，如圖7a所示。二個(gè)相鄰異極性的 轉(zhuǎn)子磁極121可分別受到該線圈Ul產(chǎn)生的N極磁場及該線圈Vl產(chǎn)生的S極磁場的吸引， 驅(qū)動(dòng)該轉(zhuǎn)子12轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而使該轉(zhuǎn)子12 二個(gè)相鄰轉(zhuǎn)子磁極121的一轉(zhuǎn)子磁極交界位置Fl對 應(yīng)該第一定位位置Al，其中該第一定位位置Al即為圖7a中介于繞有線圈Ul的定子磁極 11及繞有線圈Vl的定子磁極11之間的位置。請參照圖6、7b及7c所示，在第二次轉(zhuǎn)子定位步驟S2中，將該線圈模塊操作在一 第二定位激磁狀態(tài)，使該轉(zhuǎn)子12自該第一定位位置Al轉(zhuǎn)動(dòng)至一第二定位位置A2，并使該轉(zhuǎn) 子定位在該第二定位位置A2。更進(jìn)一步說明，例如導(dǎo)通該電子式開關(guān)M2及該電子式開關(guān) M3并維持一段第二定位驅(qū)動(dòng)時(shí)序T2的時(shí)間區(qū)間，此時(shí)，該線圈模塊的Ul及U2線圈受激磁 產(chǎn)生一 N極磁場；且該線圈模塊的Wl及W2線圈也受激磁而產(chǎn)生一 S極磁場。因此，二個(gè)相 鄰異極性的轉(zhuǎn)子磁極121可分別受到該線圈Ul產(chǎn)生的N極磁場及該線圈Wl產(chǎn)生的S極磁 場的吸引，驅(qū)動(dòng)該轉(zhuǎn)子12轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而使該二個(gè)相鄰異極性的轉(zhuǎn)子磁極121的轉(zhuǎn)子磁極交界 位置Fl對應(yīng)該第二定位位置A2，其中該第二定位位置A2即為圖7c中繞有線圈Vl的定子 磁極11的中心位置。進(jìn)一步比較圖7a及7c，該第二定位位置A2相對該第一定位位置Al逆時(shí)針30度，該第二定位位置A2與該第一定位位置Al的相對角度小于該轉(zhuǎn)子磁極121的角度，且該轉(zhuǎn) 子12自該第一定位位置Al轉(zhuǎn)動(dòng)至該第二定位位置A2的轉(zhuǎn)動(dòng)方向與利用圖7b的定位驅(qū)動(dòng) 時(shí)序Tl、T2及Rl至R4控制該無刷直流馬達(dá)1朝該預(yù)定轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)動(dòng)的方向一致。再者，基于上述條件，在本發(fā)明第二次轉(zhuǎn)子定位步驟S2中，也可選擇控制該電子 式開關(guān)M3及該電子式開關(guān)M4導(dǎo)通，以控制該第二定位位置A2自該第一定位位置Al逆時(shí) 針轉(zhuǎn)動(dòng)60度。綜上所述，該第一定位位置Al與該第二定位位置A2之間的關(guān)系必須滿足以下條 件1、該轉(zhuǎn)子12自該第一定位位置Al轉(zhuǎn)動(dòng)到該第二定位位置A2的角度不超過該轉(zhuǎn) 子磁極121的角度，其中，該轉(zhuǎn)子磁極121的角度定義為360度除以該無刷直流馬達(dá)的轉(zhuǎn)子 磁極121的數(shù)量(在本發(fā)明較佳實(shí)施例中以90度的轉(zhuǎn)子磁極角度為例)；2、且該轉(zhuǎn)子12自該第一定位位置Al轉(zhuǎn)動(dòng)到該第二定位位置A2的轉(zhuǎn)動(dòng)方向與該 無刷直流馬達(dá)1朝該預(yù)定轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)動(dòng)的方向一致。如此，借助本發(fā)明第一次轉(zhuǎn)子定位步驟Sl及第二次轉(zhuǎn)子定位步驟S2的操作，當(dāng)啟 動(dòng)死角(如圖4的情況)發(fā)生在第一次轉(zhuǎn)子定位步驟Sl時(shí)，仍可利用第二次轉(zhuǎn)子定位步驟 S2將轉(zhuǎn)子磁極吸引到該第二定位位置A2，以進(jìn)一步提高該無刷直流馬達(dá)1在啟動(dòng)時(shí)的定位 精確度。在開回路順序啟動(dòng)步驟S3中，依據(jù)該開回路驅(qū)動(dòng)時(shí)序Rl至R4，順序激磁該線圈模 塊的數(shù)個(gè)線圈，以驅(qū)動(dòng)該轉(zhuǎn)子12朝預(yù)定轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)動(dòng)。即，該線圈模塊的六個(gè)線圈U1、VI、WU U2、V2及W2依照圖7b的開回路驅(qū)動(dòng)時(shí)序Rl至R4順序切換圖6的該六個(gè)電子式開關(guān)Ml、 M2、M3、M4、M5及M6，在此步驟中，該無刷直流馬達(dá)1的該線圈模塊順序激磁，使該無刷直流 馬達(dá)1的轉(zhuǎn)子12依序朝該預(yù)定轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖7d至7g中，該無刷直流馬達(dá)1的轉(zhuǎn)子12的 轉(zhuǎn)子磁極交界位置Fl依一第一開回路啟動(dòng)位置Bi、一第二開回路啟動(dòng)位置B2、一第三開回 路啟動(dòng)位置B3及一第四開回路啟動(dòng)位置B4順序?qū)?yīng)轉(zhuǎn)動(dòng)，并建立一感應(yīng)電動(dòng)勢。請?jiān)賲⒄請D7b所示，其中該第一次轉(zhuǎn)子定位步驟Sl及第二次轉(zhuǎn)子定位步驟S2的 各定位驅(qū)動(dòng)時(shí)序Tl、T2的時(shí)間區(qū)間大于各該開回路驅(qū)動(dòng)時(shí)序Rl至R4的時(shí)間區(qū)間，典型值 可設(shè)計(jì)為至少2倍時(shí)間長。再者，相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明該無刷直流馬達(dá)1可在接收一較低供應(yīng)電壓的條 件下，進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)操作，即各該定位驅(qū)動(dòng)時(shí)序Tl及T2的波形振幅及各該開回路驅(qū)動(dòng)時(shí)序Rl 至R4的波形振幅可調(diào)整低于該現(xiàn)有技術(shù)中該定位驅(qū)動(dòng)時(shí)序Xl的波形振幅及各該開回路驅(qū) 動(dòng)時(shí)序Yl至Y4的波形振幅，以有效降低該無刷直流馬達(dá)1耗電量。在閉回路轉(zhuǎn)速控制步驟S4中，利用反饋該感應(yīng)電動(dòng)勢，以便一控制器2依據(jù)該感 應(yīng)電動(dòng)勢進(jìn)行該三相無刷直流馬達(dá)1的閉回路轉(zhuǎn)速控制。更進(jìn)一步言之，如圖6所示，借助 一轉(zhuǎn)換電路3檢測該感應(yīng)電動(dòng)勢，并將一控制信號送至該控制器2，以控制該無刷直流馬達(dá) 1加速達(dá)到該預(yù)定轉(zhuǎn)速后，再控制該無刷直流馬達(dá)1等速運(yùn)轉(zhuǎn)。據(jù)此，借助上述步驟以完成 本發(fā)明該無刷直流馬達(dá)1的無感測器啟動(dòng)控制。其中該轉(zhuǎn)換電路3用以將該感應(yīng)電動(dòng)勢轉(zhuǎn) 換為適合該控制器2的電壓，以避免該控制器2燒毀。綜上所述，本發(fā)明借助上述第一次轉(zhuǎn)子定位步驟Sl及第二次轉(zhuǎn)子定位步驟S2的 操作，以克服現(xiàn)有無刷直流馬達(dá)9的無感測器啟動(dòng)控制方法具有啟動(dòng)死角的問題，因此本發(fā)明相較于上述現(xiàn)有技術(shù)可進(jìn)一步提高無刷直流馬達(dá)1啟動(dòng)的定位精確度、降低耗電量及 提高啟動(dòng)順暢性等功效。
權(quán)利要求
1.一種無刷直流馬達(dá)的無感測器啟動(dòng)控制方法，其特征在于包含步驟一個(gè)第一次轉(zhuǎn)子定位步驟，將一個(gè)線圈模塊操作在一個(gè)第一定位激磁狀態(tài)，使一個(gè)轉(zhuǎn) 子定位在一個(gè)第一定位位置一個(gè)第二次轉(zhuǎn)子定位步驟，將該線圈模塊操作在一個(gè)第二定位激磁狀態(tài)，使該轉(zhuǎn)子自 該第一定位位置轉(zhuǎn)動(dòng)至一個(gè)第二定位位置，并使該轉(zhuǎn)子定位在該第二定位位置；一個(gè)開回路啟動(dòng)步驟，順序激磁該線圈模塊的數(shù)個(gè)線圈，以驅(qū)動(dòng)該轉(zhuǎn)子朝預(yù)定轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn) 動(dòng)，并建立一個(gè)感應(yīng)電動(dòng)勢；及一個(gè)閉回路運(yùn)轉(zhuǎn)控制步驟，利用反饋該感應(yīng)電動(dòng)勢，使該無刷直流馬達(dá)加速至預(yù)定轉(zhuǎn)速。
2.依權(quán)利要求1所述的無刷直流馬達(dá)的無感測器啟動(dòng)控制方法，其特征在于，在該第 二次轉(zhuǎn)子定位步驟中，該轉(zhuǎn)子自該第一定位位置轉(zhuǎn)動(dòng)到該第二定位位置的角度不超過該轉(zhuǎn) 子的一個(gè)磁極的角度，該轉(zhuǎn)子一個(gè)磁極的角度為360度除以該無刷直流馬達(dá)的轉(zhuǎn)子磁極數(shù)量。
3.依權(quán)利要求1或2所述的無刷直流馬達(dá)的無感測器啟動(dòng)控制方法，其特征在于，在該 第二次轉(zhuǎn)子定位步驟中，該轉(zhuǎn)子自該第一定位位置轉(zhuǎn)動(dòng)到該第二定位位置的轉(zhuǎn)動(dòng)方向與該 無刷直流馬達(dá)朝該預(yù)定轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)動(dòng)的方向一致。
4.依權(quán)利要求1或2所述的無刷直流馬達(dá)的無感測器啟動(dòng)控制方法，其特征在于，在該 第一次轉(zhuǎn)子定位步驟中以一個(gè)第一定位驅(qū)動(dòng)時(shí)序?qū)⒃摼€圈模塊操作在該第一定位激磁狀 態(tài)，而在該第二次轉(zhuǎn)子定位步驟中以一個(gè)第二定位驅(qū)動(dòng)時(shí)序?qū)⒃摼€圈模塊操作在該第二定 位激磁狀態(tài)，且在該開回路順序啟動(dòng)步驟中以數(shù)個(gè)開回路驅(qū)動(dòng)時(shí)序?qū)⒃摼€圈模塊的數(shù)個(gè)線 圈順序激磁，該第一定位驅(qū)動(dòng)時(shí)序的時(shí)間區(qū)間及該第二定位驅(qū)動(dòng)時(shí)序的時(shí)間區(qū)間大于各該 開回路驅(qū)動(dòng)時(shí)序的時(shí)間區(qū)間。
5.依權(quán)利要求3所述的無刷直流馬達(dá)的無感測器啟動(dòng)控制方法，其特征在于，在該第 一次轉(zhuǎn)子定位步驟中以一個(gè)第一定位驅(qū)動(dòng)時(shí)序?qū)⒃摼€圈模塊操作在該第一定位激磁狀態(tài)， 而在該第二次轉(zhuǎn)子定位步驟中以一個(gè)第二定位驅(qū)動(dòng)時(shí)序?qū)⒃摼€圈模塊操作在該第二定位 激磁狀態(tài)，且在該開回路順序啟動(dòng)步驟中以數(shù)個(gè)開回路驅(qū)動(dòng)時(shí)序?qū)⒃摼€圈模塊的數(shù)個(gè)線圈 順序激磁，該第一定位驅(qū)動(dòng)時(shí)序的時(shí)間區(qū)間及該第二定位驅(qū)動(dòng)時(shí)序的時(shí)間區(qū)間大于各該開 回路驅(qū)動(dòng)時(shí)序的時(shí)間區(qū)間。
6.依權(quán)利要求1或2所述的無刷直流馬達(dá)的無感測器啟動(dòng)控制方法，其特征在于，在該 第一次轉(zhuǎn)子定位步驟中，二個(gè)相鄰異極性的轉(zhuǎn)子磁極分別受到該線圈模塊的一個(gè)Ul線圈 產(chǎn)生的一個(gè)N極磁場及一個(gè)Vl線圈產(chǎn)生的一個(gè)S極磁場的吸引，驅(qū)動(dòng)該轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，使該轉(zhuǎn) 子二個(gè)相鄰轉(zhuǎn)子磁極的一個(gè)轉(zhuǎn)子磁極交界位置對應(yīng)該第一定位位置，且其中該第一定位位 置即為繞有該Ul線圈的定子磁極及繞有該Vl線圈的定子磁極之間的位置。
7.依權(quán)利要求3所述的無刷直流馬達(dá)的無感測器啟動(dòng)控制方法，其特征在于，在該第 一次轉(zhuǎn)子定位步驟中，二個(gè)相鄰異極性的轉(zhuǎn)子磁極分別受到該線圈模塊的一個(gè)Ul線圈產(chǎn) 生的一個(gè)N極磁場及一個(gè)Vl線圈產(chǎn)生的一個(gè)S極磁場的吸引，驅(qū)動(dòng)該轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，使該轉(zhuǎn)子 二個(gè)相鄰轉(zhuǎn)子磁極的一個(gè)轉(zhuǎn)子磁極交界位置對應(yīng)該第一定位位置，且其中該第一定位位置 即為繞有該Ul線圈的定子磁極及繞有該Vl線圈的定子磁極之間的位置。
8.依權(quán)利要求4所述的無刷直流馬達(dá)的無感測器啟動(dòng)控制方法，其特征在于，在該第一次轉(zhuǎn)子定位步驟中，二個(gè)相鄰異極性的轉(zhuǎn)子磁極分別受到該線圈模塊的一個(gè)Ul線圈產(chǎn) 生的一個(gè)N極磁場及一個(gè)Vl線圈產(chǎn)生的一個(gè)S極磁場的吸引，驅(qū)動(dòng)該轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，使該轉(zhuǎn)子 二個(gè)相鄰轉(zhuǎn)子磁極的一個(gè)轉(zhuǎn)子磁極交界位置對應(yīng)該第一定位位置，且其中該第一定位位置 即為繞有該Ul線圈的定子磁極及繞有該Vl線圈的定子磁極之間的位置。
9.依權(quán)利要求5所述的無刷直流馬達(dá)的無感測器啟動(dòng)控制方法，其特征在于，在該第 一次轉(zhuǎn)子定位步驟中，二個(gè)相鄰異極性的轉(zhuǎn)子磁極分別受到該線圈模塊的一個(gè)Ul線圈產(chǎn) 生的一個(gè)N極磁場及一個(gè)Vl線圈產(chǎn)生的一個(gè)S極磁場的吸引，驅(qū)動(dòng)該轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，使該轉(zhuǎn)子 二個(gè)相鄰轉(zhuǎn)子磁極的一個(gè)轉(zhuǎn)子磁極交界位置對應(yīng)該第一定位位置，且其中該第一定位位置 即為繞有該Ul線圈的定子磁極及繞有該Vl線圈的定子磁極之間的位置。
10.依權(quán)利要求1或2所述的無刷直流馬達(dá)的無感測器啟動(dòng)控制方法，其特征在于，在 該第二次轉(zhuǎn)子定位步驟中，二個(gè)相鄰異極性的轉(zhuǎn)子磁極分別受到該線圈模塊的一個(gè)Ul線 圈產(chǎn)生的一個(gè)N極磁場及一個(gè)Wl線圈產(chǎn)生的一個(gè)S極磁場的吸引，驅(qū)動(dòng)該轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，使該 轉(zhuǎn)子二個(gè)相鄰轉(zhuǎn)子磁極的一個(gè)轉(zhuǎn)子磁極交界位置對應(yīng)該第二定位位置，且其中該第二定位 位置即為繞有一個(gè)Vl線圈的定子磁極的中心位置。
11.依權(quán)利要求3所述的無刷直流馬達(dá)的無感測器啟動(dòng)控制方法，其特征在于，在該第 二次轉(zhuǎn)子定位步驟中，二個(gè)相鄰異極性的轉(zhuǎn)子磁極分別受到該線圈模塊的一個(gè)Ul線圈產(chǎn) 生的一個(gè)N極磁場及一個(gè)Wl線圈產(chǎn)生的一個(gè)S極磁場的吸引，驅(qū)動(dòng)該轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，使該轉(zhuǎn)子 二個(gè)相鄰轉(zhuǎn)子磁極的一個(gè)轉(zhuǎn)子磁極交界位置對應(yīng)該第二定位位置，且其中該第二定位位置 即為繞有一個(gè)Vl線圈的定子磁極的中心位置。
12.依權(quán)利要求4所述的無刷直流馬達(dá)的無感測器啟動(dòng)控制方法，其特征在于，在該第 二次轉(zhuǎn)子定位步驟中，二個(gè)相鄰異極性的轉(zhuǎn)子磁極分別受到該線圈模塊的一個(gè)Ul線圈產(chǎn) 生的一個(gè)N極磁場及一個(gè)Wl線圈產(chǎn)生的一個(gè)S極磁場的吸引，驅(qū)動(dòng)該轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，使該轉(zhuǎn)子 二個(gè)相鄰轉(zhuǎn)子磁極的一個(gè)轉(zhuǎn)子磁極交界位置對應(yīng)該第二定位位置，且其中該第二定位位置 即為繞有一個(gè)Vl線圈的定子磁極的中心位置。
13.依權(quán)利要求5所述的無刷直流馬達(dá)的無感測器啟動(dòng)控制方法，其特征在于，在該第 二次轉(zhuǎn)子定位步驟中，二個(gè)相鄰異極性的轉(zhuǎn)子磁極分別受到該線圈模塊的一個(gè)Ul線圈產(chǎn) 生的一個(gè)N極磁場及一個(gè)Wl線圈產(chǎn)生的一個(gè)S極磁場的吸引，驅(qū)動(dòng)該轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，使該轉(zhuǎn)子 二個(gè)相鄰轉(zhuǎn)子磁極的一個(gè)轉(zhuǎn)子磁極交界位置對應(yīng)該第二定位位置，且其中該第二定位位置 即為繞有一個(gè)Vl線圈的定子磁極的中心位置。
14.依權(quán)利要求4所述的無刷直流馬達(dá)的無感測器啟動(dòng)控制方法，其特征在于，該第一 定位驅(qū)動(dòng)時(shí)序的時(shí)間區(qū)間及該第二定位驅(qū)動(dòng)時(shí)序的時(shí)間區(qū)間至少為各該開回路驅(qū)動(dòng)時(shí)序 的時(shí)間區(qū)間的2倍。
15.依權(quán)利要求5所述的無刷直流馬達(dá)的無感測器啟動(dòng)控制方法，其特征在于，該第一 定位驅(qū)動(dòng)時(shí)序的時(shí)間區(qū)間及該第二定位驅(qū)動(dòng)時(shí)序的時(shí)間區(qū)間至少為各該開回路驅(qū)動(dòng)時(shí)序 的時(shí)間區(qū)間的2倍。
全文摘要
一種無刷直流馬達(dá)的無感測器啟動(dòng)控制方法，包含步驟一第一次轉(zhuǎn)子定位步驟；一第二次轉(zhuǎn)子定位步驟；一開回路啟動(dòng)步驟；及一閉回路運(yùn)轉(zhuǎn)控制步驟。本發(fā)明借助上述啟動(dòng)步驟，在該第一次轉(zhuǎn)子定位步驟中發(fā)生啟動(dòng)死角時(shí)，仍可借助該第二次轉(zhuǎn)子定位步驟進(jìn)行轉(zhuǎn)子的定位，以進(jìn)一步提高無刷直流馬達(dá)啟動(dòng)的定位精確度、降低耗電量及提高啟動(dòng)順暢性。
文檔編號H02P6/20GK102136820SQ20101010166
公開日2011年7月27日 申請日期2010年1月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月27日
發(fā)明者葉宗憲, 李杰峯, 洪銀樹 申請人:建準(zhǔn)電機(jī)工業(yè)股份有限公司