[實(shí)用新型]一體化無刷直流電機(jī)的驅(qū)動裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201120346040.3
• 申請日: 2011-09-15
• 公開（公告）號: CN202261131U
• 公開（公告）日: 2012-05-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孟凡民;徐殿國;楊明;曹何金生;王公旺
• 申請（專利權(quán)）人: 威海克萊特機(jī)電有限公司
• 主分類號: H02P6/08
• 分類號: H02P6/08;H02P6/18
• 代理公司: 威海科星專利事務(wù)所 37202
• 代理人: 于濤

技術(shù)領(lǐng)域

?本實(shí)用新型涉及無刷直流電機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是一種一體化無刷直流電機(jī)的驅(qū)動裝置。

背景技術(shù)

無刷直流電機(jī)是集交流電機(jī)和直流電機(jī)優(yōu)點(diǎn)于一體的機(jī)電一體化產(chǎn)品，它既具有交流電機(jī)結(jié)構(gòu)簡單、運(yùn)行可靠、維護(hù)方便等一系列優(yōu)點(diǎn)，又具備直流電機(jī)運(yùn)行效率高、調(diào)速性能好的特點(diǎn)，同時(shí)無勵磁損耗，因此近年來無刷直流電機(jī)的應(yīng)用日益普及，而伴隨著無刷直流電機(jī)的普及，對與其配套的驅(qū)動裝置的設(shè)計(jì)也提出了更高的要求。

經(jīng)檢索，CN201315560Y公開了一種直流無刷電機(jī)驅(qū)動裝置的實(shí)用新型專利，其包括微處理器、IPM模塊、整流模塊、直流母線電壓檢測電路、電機(jī)轉(zhuǎn)速檢測電路、電機(jī)轉(zhuǎn)子位置檢測電路、DC/DC電源模塊，三相交流電經(jīng)整流模塊分為三路輸出，一路到IPM智能模塊，一路到電源模塊的輸入端，第三路到直流母線電壓檢測電路，直流母線電壓檢測電路的輸出端到微處理器，電源模塊的輸出端到微處理器，IPM模塊的輸出接直流電機(jī)，電機(jī)轉(zhuǎn)速檢測電路、電機(jī)轉(zhuǎn)子位置檢測電路的輸出接到微處理器，這種直流無刷電機(jī)驅(qū)動裝置的不足是：體積大、成本高、安裝不方便。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是解決上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種結(jié)構(gòu)新穎、成本低、體積小、安裝方便的一體化無刷直流電機(jī)的驅(qū)動裝置。

本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：

一種一體化無刷直流電機(jī)的驅(qū)動裝置，設(shè)有端蓋，其特征在于端蓋上設(shè)有功率板和控制板，功率板上設(shè)有主回路、進(jìn)線缺相檢測電路、母線電流檢測電路、欠壓和過壓檢測電路、反電勢檢測電路和開關(guān)電源電路，控制板上設(shè)有DSP控制系統(tǒng)電路和通訊模塊電路，

其中：

主回路中設(shè)有進(jìn)線EMI濾波器、壓敏電阻保護(hù)、使用了X電容、Y電容和三相共模濾波器抑制差模和共模干擾，整流橋和逆變橋都集成在一個功率模塊內(nèi)，功率模塊采用芯片SEMIKRON集成度高，所占面積小；直流母線上具有LC結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)功率因素校正（PFC），

進(jìn)線缺相檢測電路是將送往功率模塊的三相電經(jīng)過由電阻、二極管和光耦組成的檢測電路處理后送往DSP芯片讀取，讀取缺相檢測電路的輸出數(shù)字信號LHP1和LHP2的占空比判斷是否缺相，具有進(jìn)線缺項(xiàng)報(bào)警，過載、過熱報(bào)警，過流和過壓報(bào)警，功率因數(shù)校正等功能，

母線電流檢測電路是通過母線上串聯(lián)一個很小的電流檢測電阻，通過線性光耦隔離放大電阻兩端的電壓信號，再經(jīng)過一個調(diào)理電路把信號處理成控制芯片能夠接收的范圍，從而對電機(jī)電流進(jìn)行反饋和監(jiān)視，

欠壓和過壓檢測電路是采用大電阻隔離的方法，通過一個簡單的運(yùn)放電路把母線電壓轉(zhuǎn)化為控制芯片輸入的模擬信號，實(shí)現(xiàn)欠壓和過壓檢測，此運(yùn)放的輸入為母線電壓，輸入電阻取很大，反饋電阻很小，從而使實(shí)際運(yùn)放管腳的輸入電壓并不是很大，流過的電流也很小，實(shí)現(xiàn)了隔離的效果同時(shí)也實(shí)現(xiàn)了電壓的檢測，

反電動勢檢測電路是一低通濾波器，采用“端電壓法”實(shí)現(xiàn)無傳感器控制，通過對電機(jī)三相UVW的對地電壓的處理，經(jīng)DSP處理器生成轉(zhuǎn)子位置信號，將端電壓分成反電動勢信號和電流續(xù)流干擾信號，電機(jī)三相電壓首先通過低通濾波器濾除高頻干擾信號和降壓，再通過一個電容去除直流部分，然后把處理過的信號和由三相構(gòu)造出來的虛擬中性點(diǎn)電壓進(jìn)行比較，并對兩種信號進(jìn)行相位和幅值的計(jì)算，得到由電流續(xù)流造成的轉(zhuǎn)子位置信號的相位超前角度，經(jīng)過檢測電流、轉(zhuǎn)速、占空比、母線電壓和電機(jī)參數(shù)確定出電流續(xù)流影響的偏移角度進(jìn)行補(bǔ)償，從而得到反電動勢過零點(diǎn)的信號，使換相時(shí)刻接近最佳換相時(shí)刻，確保換向的正確進(jìn)行，大大拓展了無刷直流電機(jī)無位置傳感器的應(yīng)用范圍，

開關(guān)電源電路采用反激式變換器，輸入為母線電壓，輸出3路隔離的直流電壓，分別用于DSP控制系統(tǒng)電路和通訊模塊電路，

DSP控制系統(tǒng)電路的控制核心芯片為DSP，具有6路模擬信號輸入，3對PWM輸出，

通訊模塊電路包括RS232和RS485兩種一步串行通訊方式，其中RS232用于對程序的維護(hù)等操作，RS485用于工業(yè)控制，可進(jìn)行?RS232、RS485總線通訊輸入和模擬量速度給定電路，模擬量速度給定電路通過向控制器輸入電壓來調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速，

控制板上設(shè)有三組端子排接口，分別為三相功率進(jìn)線接口、驅(qū)動器報(bào)警輸出接口、串口RS232、串口RS485和模擬量給定接口，三組長分別為12個端子、3個端子和5個端子，通過控制板上的三組端子排接口分別將通訊或和模擬量調(diào)速、保護(hù)報(bào)警和三相交流電輸入連接好。

本實(shí)用新型可把驅(qū)動電路和主回路的“地線”和控制電路的“地線”隔離開，以增加系統(tǒng)的穩(wěn)定性。