[實(shí)用新型]永磁同步無(wú)刷電機(jī)控制器

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201020531023.2
• 申請(qǐng)日: 2010-09-15
• 公開（公告）號(hào): CN201766543U
• 公開（公告）日: 2011-03-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 倪峰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 蘇州凌創(chuàng)電子系統(tǒng)有限公司
• 主分類號(hào): H02P6/08
• 分類號(hào): H02P6/08;H02P27/06
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種永磁同步無(wú)刷電機(jī)控制器。

背景技術(shù)

電機(jī)作為一種在電能的生產(chǎn)、變換、傳輸、分配、使用和控制中必須使用的機(jī)電裝置，電機(jī)在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、交通運(yùn)輸、國(guó)防軍事及日常生活中發(fā)揮著重要的作用。隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的提高，電機(jī)產(chǎn)品在工業(yè)自動(dòng)化和人們的生活中起到了越來(lái)越大的作用，根據(jù)電流有交、直流之分，電機(jī)可分為直流電機(jī)和交流電機(jī)。

交流電機(jī)因?yàn)槿萘看蟆⑥D(zhuǎn)速更高，電壓大，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)。特別是永磁同步電機(jī)更具有效率高、功率高，機(jī)械特性好、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、具備很強(qiáng)的可靠性和穩(wěn)定性等優(yōu)點(diǎn)，由于上述優(yōu)良特性，隨著上世紀(jì)80年代永磁材料得到發(fā)展偶，永磁同步電機(jī)就得到了廣泛的應(yīng)用。但是現(xiàn)有技術(shù)下的交流電機(jī)中的永磁同步電機(jī)具有價(jià)格貴、易磨損、不易維護(hù)等缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本實(shí)用新型的目的在于提供一種價(jià)格便宜、無(wú)需電刷的永磁同步無(wú)刷電機(jī)控制器。

為達(dá)到以上目的，本實(shí)用新型提供了一種永磁同步無(wú)刷電機(jī)控制器，包括單片機(jī)、與所述的單片機(jī)相連接的功率模塊，所述的單片機(jī)內(nèi)設(shè)置有電流檢測(cè)和計(jì)算模塊，所述的單片機(jī)和功率模塊間還連接有反饋裝置。

本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)在于，所述的單片機(jī)還連接有用于將并行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為串行數(shù)據(jù)的通用異步接收和發(fā)送可調(diào)試模塊。

本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)在于，所述的單片機(jī)還設(shè)置有用于與外部通訊的USB接口。

本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)在于，所述的單片機(jī)還設(shè)置有用于與外部通訊的CAN通訊模塊。

本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)在于，連接有直流電源，通過(guò)空間時(shí)間調(diào)制算法將直流電源轉(zhuǎn)換為交流電源后與電機(jī)相連接。

本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)在于，還連接有用于將直流電源調(diào)制為交流電源的三電平空間矢量脈寬調(diào)制逆變器。

本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)在于，所述的單片機(jī)還連接有用于顯示測(cè)量結(jié)果和運(yùn)算結(jié)果的數(shù)碼管。

本實(shí)用新型的有益效果是：1、在電機(jī)的轉(zhuǎn)子和定子上沒(méi)有安裝速度傳感器的情況下，通過(guò)檢測(cè)電機(jī)電壓、電流以及電機(jī)的數(shù)學(xué)模型估算出電機(jī)轉(zhuǎn)子位置和轉(zhuǎn)速，并將其作為閉環(huán)控制的反饋信號(hào)，避免了傳感器帶來(lái)的諸多缺點(diǎn)，從根本上避免了由于加裝物理傳感器引起的電機(jī)主軸抖動(dòng)、機(jī)械慣量增加等不可避免的缺點(diǎn)；2、由于取消了傳感器，使電機(jī)更加節(jié)能，也增加了產(chǎn)品的壽命。

附圖說(shuō)明

附圖1為本實(shí)用新型一種永磁同步無(wú)刷電機(jī)控制器結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面對(duì)本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)闡述，以使本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)和特征能更易于被本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，從而對(duì)本實(shí)用新型的保護(hù)范圍做出更為清楚明確的界定。

參見附圖1，一種永磁同步無(wú)刷電機(jī)控制器，包括單片機(jī)、與單片機(jī)相連接的功率模塊，單片機(jī)內(nèi)設(shè)置有電流檢測(cè)和計(jì)算模塊，單片機(jī)和功率模塊間還連接有反饋裝置。本實(shí)施例中的反饋裝置為控制反饋線。單片機(jī)還連接有用于將并行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為串行數(shù)據(jù)的通用異步接收和發(fā)送可調(diào)試模塊。單片機(jī)還設(shè)置有用于與外部通訊的USB接口和用于與外部通訊的CAN通訊模塊。

本實(shí)施例中連接有直流電源，通過(guò)空間時(shí)間調(diào)制算法將直流電源轉(zhuǎn)換為交流電源后與電機(jī)相連接。將直流電源調(diào)制為交流電源的裝置為三電平空間矢量脈寬調(diào)制逆變器(PWM)。單片機(jī)還連接有用于顯示測(cè)量結(jié)果和運(yùn)算結(jié)果的數(shù)碼管。

UART(通用異步接收/發(fā)送裝置，)調(diào)試模塊，它是用于控制計(jì)算機(jī)與串行設(shè)備的芯片。有一點(diǎn)要注意的是，它提供了RS-232C數(shù)據(jù)終端設(shè)備接口，這樣計(jì)算機(jī)就可以和調(diào)制解調(diào)器或其它使用RS-232C接口的串行設(shè)備通信了。作為接口的一部分，UART還提供以下功能：將由計(jì)算機(jī)內(nèi)部傳送過(guò)來(lái)的并行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為輸出的串行數(shù)據(jù)流。將計(jì)算機(jī)外部來(lái)的串行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為字節(jié)，供計(jì)算機(jī)內(nèi)部使用并行數(shù)據(jù)的器件使用。在輸出的串行數(shù)據(jù)流中加入奇偶校驗(yàn)位，并對(duì)從外部接收的數(shù)據(jù)流進(jìn)行奇偶校驗(yàn)。在輸出數(shù)據(jù)流中加入啟停標(biāo)記，并從接收數(shù)據(jù)流中刪除啟停標(biāo)記。處理由鍵盤或鼠標(biāo)發(fā)出的中斷信號(hào)(鍵盤和鼠標(biāo)也是串行設(shè)備)。可以處理計(jì)算機(jī)與外部串行設(shè)備的同步管理問(wèn)題。

以下詳述本實(shí)用新型的工作原理。

單片機(jī)分別檢測(cè)通過(guò)功率模塊后的U相電流、V相電流、W相電流，檢測(cè)通過(guò)電機(jī)后單電流值，交流電流在不同時(shí)間的方向和大小有不同的，通過(guò)U相電流、V相電流、W相電流和單電流值的方向和大小計(jì)算電機(jī)轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)角，估算出電機(jī)運(yùn)動(dòng)情況，從而達(dá)到?jīng)]有電刷也可對(duì)電機(jī)進(jìn)行精確控制的目的。估計(jì)的結(jié)果通過(guò)數(shù)碼管顯示。