1.一種無位置傳感器無刷直流電機(jī)換相偏差快速校正控制系統(tǒng),其特征在于:控制系統(tǒng)包括電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)(1)、無刷直流電動機(jī)(2)、信號驅(qū)動電路(3)、反電勢位置檢測電路(4)、電流檢測電路(5)、溫度檢測電路(6)和數(shù)字控制器(7);電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)(1)中的三相逆變橋接收信號驅(qū)動電路(3)的驅(qū)動信號控制開關(guān)器件通斷,三相逆變橋的輸出直接連接無刷直流電機(jī)(2)的三相繞組,反電勢位置檢測電路(4)采集無刷直流電機(jī)(2)的三相繞組端電壓,電流檢測電路(5)通過精密無感采樣電阻測量母線電流,溫度檢測電路(6)利用安裝于無刷直流電機(jī)(2)內(nèi)的溫度傳感器實(shí)時檢測電機(jī)工作溫度,反電勢位置檢測電路(4)、電流檢測電路(5)、溫度檢測電路(6)三個模塊測量的信號輸入數(shù)字控制器(7)并經(jīng)處理后輸出給信號驅(qū)動電路(3)驅(qū)動系統(tǒng)運(yùn)行,電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)(1)采用帶有降壓式變換器和高頻調(diào)制陷波器的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)電機(jī)驅(qū)動;數(shù)字控制器(7)通過換相偏差快速校正方法,根據(jù)電流檢測電路(5)檢測得到的母線電流值計(jì)算得到換相前后無刷直流電機(jī)母線電流差值,然后計(jì)算換相偏差并在反電勢位置檢測電路(4)信號基礎(chǔ)上進(jìn)行補(bǔ)償后輸出換相信號,將此換相信號輸出到信號驅(qū)動電路(3)控制電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)(1)中的開關(guān)器件通斷最終驅(qū)動電機(jī)運(yùn)行,溫度檢測電路(6)測量電機(jī)工作環(huán)境溫度并由數(shù)字控制器(7)實(shí)時修正電機(jī)參數(shù)以提高偏差計(jì)算的準(zhǔn)確性。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無位置傳感器無刷直流電機(jī)換相偏差快速校正控制系統(tǒng),其特征在于:所述換相偏差快速校正方法具體實(shí)現(xiàn)如下:
第一步,溫度檢測電路(6)測量工作環(huán)境溫度并由數(shù)字控制器(7)實(shí)時修正電機(jī)參數(shù):
A2k-1(T)=A2k-1(T0)+kEMF×αBr×(T-T0)
R(T)=R(T0)+kR×(T-T0)
其中,T是測量的環(huán)境溫度,T0是標(biāo)準(zhǔn)室溫,αBr是磁性材料的溫度系數(shù),kEMF是反電勢的溫度修正系數(shù),A2k-1是相應(yīng)的2k-1階次反電勢諧波系數(shù),A2k-1(T)表示T溫度下的2k-1階次反電勢諧波系數(shù);kR是電阻的溫度修正系數(shù),R表示單相繞組電阻,R(T)表示T溫度下的單相繞組電阻。kEMF、kR可以分別通過離線測試得到;
第二步,根據(jù)電流檢測電路(5)采樣到的母線電流差值并由數(shù)字控制器(7)解算換相點(diǎn)相位偏差補(bǔ)償值:
其中,Δ=81·a2·d2+12·a·c2,d=-ΔiL(α)·R,
ΔiL(α)表示換相偏差為α?xí)r,換相前后母線電流差值,
是解算得到的換相偏差補(bǔ)償值,A1與A5是1階與5階相反電動勢諧波系數(shù),R是單相繞組電阻,δmax是換相續(xù)流間隔內(nèi)轉(zhuǎn)子的最大位移,單位rad;
第三步,將實(shí)時計(jì)算出的換相偏差補(bǔ)償量按照
公式疊加到換相信號偏移量中,并與反電勢位置檢測電路(4)檢測到的反電勢過零點(diǎn)信號疊加得到換相信號,信號驅(qū)動電路(3)根據(jù)換相信號驅(qū)動開關(guān)管工作,式中θ(k)是第k次迭代的換相信號偏移量,θ(k-1)是第k-1次迭代的換相信號偏移量,
是第k次計(jì)算出的換相偏差補(bǔ)償量,k是迭代系數(shù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無位置傳感器無刷直流電機(jī)換相偏差快速校正控制系統(tǒng),其特征在于:所述電流檢測電路(5)對母線電流差值的采樣方式為:為避免關(guān)斷相續(xù)流引起的采樣值波動,分別將換相前采樣點(diǎn)前移δmax弧度,換相后采樣點(diǎn)后移δmax弧度,換相前后采樣點(diǎn)根據(jù)換相邏輯產(chǎn)生的換相信號分別確定,其中相移δmax為續(xù)流間隔內(nèi)轉(zhuǎn)子的最大位移,其值由電機(jī)單相繞組電感L和電阻值R、直流側(cè)電壓ud、轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速ω、關(guān)斷相電流值i、換相點(diǎn)偏移相位α參數(shù)利用如下公式?jīng)Q定:
其中i0為關(guān)斷相初始電流值,ke為反電勢基波系數(shù);此外,為避免電機(jī)三相電樞阻抗不對稱引起的采樣電流值波動,將換相點(diǎn)前的電流采樣點(diǎn)設(shè)置到下一個相鄰的換相點(diǎn)前,使兩個采樣點(diǎn)位于同一導(dǎo)通區(qū)內(nèi);經(jīng)偏移δmax弧度且位于同一導(dǎo)通區(qū)內(nèi)的電流采樣點(diǎn)可以避免關(guān)斷相續(xù)流與電機(jī)三相不對稱的影響。