三相無刷直流馬達鎖相式速度控制裝置及其方法
申請人· 國立交通大學 NATIONAL CHIAO-TUNG UNIVERSITY 新竹市東區大學路一○○一號


專利信息

專利名稱 三相無刷直流馬達鎖相式速度控制裝置及其方法
公告號 I222782
公告日 2004/10/21
證書號 I222782
申請號 2003/04/25
國際專利分類號
公報卷期 31-30
發明人 王振宇;鄒應嶼
申請人 國立交通大學 NATIONAL CHIAO-TUNG UNIVERSITY 新竹市東區大學路一○○一號
代理人 林火泉
優先權
參考文獻
審查人員

專利摘要

本發明係揭露一種三相無刷直流馬達鎖相式速度控制裝置及其方法,其係將馬達轉速回授訊號與轉速命令訊號經過自動頻率修正電路與自動相位修正電路後,分別產生頻率誤差量與相位誤差量,再利用一加法器將該二誤差量相加,經過迴路濾波器運算而得到新的控制訊號;且該轉速回授訊號係經過除頻電路處理,得以避免造成轉速回授誤差;另外,迴路濾波器產生的新控制訊號,經由脈波寬度調變器與定序器後產生開關訊號,以控制馬達的電樞電壓大小,修正馬達轉速,達到控制馬達轉速之目的者。


專利範圍

1.一種三相無刷直流馬達鎖相式速度控制裝置,其係控制三相無刷直流馬達之轉速,並利用霍爾感測元件的回授訊號估算馬達的轉速,以進行速度控制,該鎖相式速度控制裝置包括: 一三倍頻解碼電路,將該霍爾感測元件的回授訊號解碼成一個相對於該霍爾感測元件回授訊號三倍頻率之脈衝波訊號; 一除頻電路,連接該三倍頻解碼電路,並對該脈衝波訊號除頻,以得到一轉速回授訊號; 一自動頻率修正電路,其係修正一命令訊號與該轉速回授訊號之頻率誤差; 一自動相位修正電路,其係修正該命令訊號與該轉速回授訊號之相位誤差; 一換相控制器,其係連接該自動頻率修正電路與該自動相位修正電路,並根據該自動頻率修正電路所產生的頻率誤差量,控制是否啓動該自動相位修正電路; 一加法器,用以將該自動頻率修正電路與該自動相位修正電路的輸出誤差量相加而得到一總誤差量;及 一迴路濾波器,其係根據該總誤差量進行運算,以產生新的控制訊號,以控制馬達之轉速。 2.如申請專利範圍第1項所述之鎖相式速度控制裝置,其中該轉速回授訊號之訊號形式為一種脈衝波訊號,其係藉由該霍爾感測元件偵測該馬達磁極位置,產生三個相位差120度之方波訊號,並經過該三倍頻解碼電路及該除頻電路而得到此轉速回授訊號,且其頻率為該馬達電氣角度變化頻率的二分之一。 3.如申請專利範圍第1項所述之鎖相式速度控制裝置,其中該自動頻率修正電路係包括: 一邊緣觸發偵測電路,其係偵測該轉速回授訊號與該命令訊號上升緣發生時間; 一頻率誤差判斷電路,用以判斷是否進入設定之頻率誤差範圍內;及 一偵測電路,偵測該轉速回授訊號與該命令訊號的頻率,並產生該二訊號間的頻率誤差量。 4.如申請專利範圍第3項所述之鎖相式速度控制裝置,其中該偵測電路係由計數器所構成者。 5.如申請專利範圍第1項所述之鎖相式速度控制裝置,其中該自動相位修正電路係包括: 一邊緣觸發偵測電路,其係偵測該轉速回授訊號與該命令訊號上升緣發生時間; 一相位偵測電路,用以偵測該轉速回授訊號與該命令訊號間之相位領先落後的關係;及 一偵測電路,其係偵測該轉速回授訊號與該命令訊號之間的相位誤差量。 6.如申請專利範圍第5項所述之鎖相式速度控制裝置,其中該相位偵測電路係由D型正反器所組成者。 7.如申請專利範圍第5項所述之鎖相式速度控制裝置,其中該偵測電路係由數位式計數器所構成者,以偵測該命令訊號與該轉速回授訊號脈波寬度的差異,此一差異即為


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