专利名称：一种电机转子角度预测装置的制作方法
技术领域：
一种电机转子角度预测装置技术领域[0001]本实用新型涉及一种电机转子角度预测装置。
技术背景[0002]传统的预测电机转子角度的方法是通过编码盘来实现的，最常见的圆盘式光学编码器属于绝对值角度编码器，它是利用数字编码的方式来表示从原点起的变位量，亦即在刻度尺刻上尺度记号，当副尺停止移动后，用读取符号测订刻度的位置，从而实现对电机转子角度的检测。现有技术虽然具有读取坐标值、计数不会产生累积误差，旋转时不必考虑侦测器及电路的响应时间，可靠性高，不会受到中断干扰的影响的优点，但是，也存在测量精度不可调节、安装复杂、成本高等缺点。实用新型内容[0003]本实用新型所要解决的技术问题是提供一种能够实时预测电机转子角度的装置。[0004]为了解决上述技术问题，本实用新型所提供的技术方案是一种电机转子角度预测装置，包括霍尔传感器和微控制单元；所述霍尔传感器与微控制单元电连接；所述霍尔传感器设有多个，且均勻设置在电机转子的四周；所述微控制单元内设有计数装置。[0005]所述霍尔传感器设有三个。[0006]预测方法包括以下步骤[0007]①根据电机霍尔传感器的安装位置预先设定霍尔信号的不同组合方式所表示的电机转子的所在区间；[0008]②根据步骤①所得的转子所在区间建立一个存放电机转子角度值的二维数组；所述二维数组的其中一个维数根据霍尔传感器可见信号的种类确定，数组的另一维数M根据所需角度的精度要求确定；[0009]③霍尔信号变动时产生一个中断信号通知微控制单元，此时微控制单元的计数装置记录一个计数值N60来配合中断信号，然后计数装置清零，当需要计算当前转子角度时， 读取当前计数器的值Ne;[0010]④微控制单元根据霍尔信号值确定需检测的转子当前的角度值对应的二维数组中的一个坐标值X ；[0011]⑤微控制单元根据当前计数装置的计数值Ne、最近中断时记录的计数值N60和二维数组的维数M计算出需检测的转子当前的角度值对应的二维数组中的另一个坐标值y;[0012]⑥根据坐标值χ和y在二维数组中查找转子当前的角度信息。[0013]所述步骤①中设定霍尔信号的不同组合方式的具体方法为三个霍尔传感器将整个电机转子所在的圆2划分为六个区间，每个区间对应一个霍尔信号的组合方式。[0014]所述步骤⑤中计算坐标值y的公式为转子逆时针旋转时y = NcXM/N60，转子顺时针旋转时y = M-NcXM/N60。[0015]采用了上述技术方案后，本实用新型具有积极的效果[0016](1)本实用新型可以实时计算当前的电机转子角度，为电机控制算法提供了一个优异的电机转子角度解决方案，适用于电机控制器和电机状态检测，提高电机控制器的效率和保证电机运转的稳定性，具有成本低、实时性强和精度可调的优点。[0017](2)本实用新型的微控制单元的计算速度快，因此使得本实用新型适用于高速旋转的电机。


[0018]为了使本实用新型的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明，其中[0019]图1为本实用新型的三个霍尔传感器将电机转子所在的圆划分为六个区间的示意图。[0020]附图中的标号为[0021]霍尔传感器1、电机转子所在的圆2。
具体实施方式
[0022](实施例1)[0023]本实施例包括霍尔传感器1和微控制单元。[0024]霍尔传感器1与微控制单元电连接；所述霍尔传感器1设有三个，且均勻设置在电机转子的四周；所述微控制单元内设有计数装置。[0025]采用该电机转子角度预测装置预测电机转子角度的方法包括以下步骤[0026]①根据电机霍尔传感器1的安装位置预先设定霍尔信号的不同组合方式所表示的电机转子的所在区间，具体为三个霍尔传感器1将整个电机转子所在的圆2划分为六个区间，每个区间对应一个霍尔信号的组合方式。[0027]②根据步骤①所得的转子所在区间建立一个存放电机转子角度值的二维数组；所述二维数组的其中一个维数根据霍尔传感器1可见信号的种类确定，数组的另一维数M根据所需角度的精度要求确定。[0028]③霍尔信号变动时产生一个中断信号通知微控制单元，此时微控制单元的计数装置记录一个计数值N60来配合中断信号，然后计数装置清零，当需要计算当前转子角度时， 读取当前计数器的值Ne。[0029]④微控制单元根据霍尔信号值确定需检测的转子当前的角度值对应的二维数组中的一个坐标值X。[0030]⑤微控制单元根据当前计数装置的计数值Ne、最近中断时记录的计数值N60和二维数组的维数M计算出需检测的转子当前的角度值对应的二维数组中的另一个坐标值y ；计算坐标值y的公式为转子逆时针旋转时y = NcXM/N60，转子顺时针旋转时y = M-NcXM/N60。[0031]⑥根据坐标值χ和y在二维数组中查找转子当前的角度信息。[0032]整个霍尔信号由三位的二进制代码组成，每个信号决定代码相应位置的是0或者 1，如图1所示，将电机转子所在的圆2划分为六个区间，其中001表示-30° -30°的区间， 011表示30° -90°的区间，010表示90° -150°的区间，110表示150°至210°的区间，100表示210°至270°的区间，101表示270°至360°的区间。[0033]根据图1中霍尔传感器1的位置可以知道，当转子在30，90，150，210，270，330度的时候，霍尔信号会产生一个中断信号通知微控制单元，因此二维数组的行数可以确定为六，第一行为001表示的区间，第二行为010表示的区间，第三行为011表示的区间，第四行为100表示的区间，第五行为101表示的区间，第六行为110表示的区间。假定所需角度的精度要求为10，则二维数组的列数为10，即M= 10。[0034]建立的二维数组表格如下所示(表格中的单位为。)[0035]
权利要求1.一种电机转子角度预测装置，其特征在于包括霍尔传感器(1)和微控制单元；所述霍尔传感器(1)与微控制单元电连接；所述霍尔传感器(1)设有多个，且均勻设置在电机转子的四周；所述微控制单元内设有计数装置。
2.根据权利要求1所述的一种电机转子角度预测装置，其特征在于所述霍尔传感器 (1)设有三个。
专利摘要本实用新型公开了一种电机转子角度预测装置，包括霍尔传感器和微控制单元；所述霍尔传感器与微控制单元电连接；所述霍尔传感器设有多个，且均匀设置在电机转子的四周；所述微控制单元内设有计数装置。本实用新型可以实时计算当前的电机转子角度，为电机控制算法提供了一个优异的电机转子角度解决方案，适用于电机控制器和电机状态检测，提高电机控制器的效率和保证电机运转的稳定性，具有成本低、实时性强和精度可调的优点。
文档编号G01B7/30GK202255276SQ20112034559
公开日2012年5月30日 申请日期2011年9月14日 优先权日2011年9月14日
发明者周大为, 王瑛 申请人:常州科教城新能源汽车工程技术研究院