[發(fā)明專(zhuān)利]用于風(fēng)電變槳的全數(shù)字式交流永磁同步電機(jī)伺服驅(qū)動(dòng)器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210241523.6
• 申請(qǐng)日: 2012-07-12
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102787974A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-11-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 曹云峰;蔡旭;朱洪成
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 上海交通大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): F03D7/00
• 分類(lèi)號(hào): F03D7/00;H02P6/06;H02P27/06
• 代理公司: 上海漢聲知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31236
• 代理人: 郭國(guó)中

1.一種用于風(fēng)電變槳的全數(shù)字式交流永磁同步電機(jī)伺服驅(qū)動(dòng)器，其特征在于所述驅(qū)動(dòng)器包括DSP模塊，不控整流模塊，功率開(kāi)關(guān)模塊，模擬量輸入模塊，數(shù)字量輸入模塊，數(shù)字量輸出模塊，CANOPEN通訊模塊，驅(qū)動(dòng)模塊，以及編碼器信號(hào)采集模塊，其中：風(fēng)機(jī)主控與變槳主控通訊，變槳主控通過(guò)CANOPEN總線(xiàn)與伺服驅(qū)動(dòng)器通訊，將變槳指令發(fā)送至伺服驅(qū)動(dòng)器；DSP模塊通過(guò)驅(qū)動(dòng)模塊控制功率開(kāi)關(guān)模塊的開(kāi)關(guān)的通斷，將輸入來(lái)的經(jīng)過(guò)不控整流模塊得到的537V直流電進(jìn)行逆變，輸入給永磁同步電機(jī)；模擬量輸入模塊采集電機(jī)端的電壓電流信號(hào)和溫度信號(hào)以及編碼器模塊采集到的電機(jī)轉(zhuǎn)子的位置信號(hào)并傳送給DSP模塊；數(shù)字量輸入模塊用以采集系統(tǒng)開(kāi)關(guān)量狀態(tài)，數(shù)字量輸出模塊用以輸出運(yùn)行命令邏輯，包括橋接信號(hào)，限位開(kāi)關(guān)安全鏈信號(hào)，電源空開(kāi)信號(hào)；DSP模塊實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)字量輸入和模擬量輸入，判斷驅(qū)動(dòng)裝置有無(wú)故障，如果沒(méi)有故障，則按照正常的反饋模式進(jìn)行控制，如果有故障，則報(bào)警停機(jī)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于風(fēng)電變槳的全數(shù)字式交流永磁同步電機(jī)伺服驅(qū)動(dòng)器，其特征在于：所述不同的模塊分別使用不同的印刷電路板以實(shí)現(xiàn)其功能，具體為：CPU板、DB板、MAIN板、CAP板、DIO板以及AI板，印刷電路板間為重疊安裝，通過(guò)鏍柱固定，印刷電路板下部固定散熱底片；CPU板是主控制板，DB板是整流板，MAIN板是變頻驅(qū)動(dòng)板，CAP板是電容板，DIO板是數(shù)字量輸入輸出板，AI板是模擬量輸入輸出板，其中：

DB板對(duì)主電源輸入三相交流電進(jìn)行整流，得到537V直流電；

MAIN板與DB板直接相連，是變頻驅(qū)動(dòng)板，接收整流后的直流電，功率開(kāi)關(guān)模塊置于變頻驅(qū)動(dòng)板上，由功率開(kāi)關(guān)器件組成，通過(guò)脈沖寬度調(diào)制控制功率開(kāi)關(guān)管的導(dǎo)通，進(jìn)而控制三相電壓的輸入，產(chǎn)生三相逆變電壓，從而對(duì)永磁同步電機(jī)的輸入電壓進(jìn)行控制；

CAP板上排布電容器組，外部接整流后的直流電壓輸入，連接主電源和超級(jí)電容電源，具有儲(chǔ)能功能；

CPU板是主控制板，與變頻驅(qū)動(dòng)板，模擬量輸入輸出板，數(shù)字量輸入輸出板通過(guò)排線(xiàn)相連，能夠接受采集到的數(shù)字模擬量數(shù)據(jù)并進(jìn)行處理運(yùn)算；內(nèi)置DSP28335芯片，置有光柵編碼器接口，旋轉(zhuǎn)編碼器接口，用以與編碼器進(jìn)行通信以采樣電機(jī)和槳葉的位置信號(hào)，一個(gè)CAN接口用以和上位機(jī)PLC通信；

DIO板是數(shù)字信號(hào)輸入輸出板，板上有數(shù)字信號(hào)采集輸入單元，數(shù)字量輸入模塊用以采集系統(tǒng)的一些開(kāi)關(guān)量狀態(tài)，數(shù)字量輸入包括限位開(kāi)關(guān)的狀態(tài)，安全鏈輸出使能，充放電空開(kāi)，電源空開(kāi)，數(shù)字量輸出模塊主要控制充電檔開(kāi)關(guān)，電容充放開(kāi)關(guān)，電機(jī)主電源供電開(kāi)關(guān)，潤(rùn)滑油機(jī)，控制預(yù)充電繼電器輸出以及安全鏈輸出；

AI板是模擬量輸入輸出板，用以采集外部霍爾傳感器測(cè)量的輸入電流，外部電壓傳感器測(cè)量的三相交流主電壓，直流電壓測(cè)量接口測(cè)量的外部輸入的直流電壓，以及外部溫度測(cè)量傳感器測(cè)量的控制柜溫度、電池柜溫度和電機(jī)溫度。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于風(fēng)電變槳的全數(shù)字式交流永磁同步電機(jī)伺服驅(qū)動(dòng)器，其特征在于：所述伺服驅(qū)動(dòng)器采用的是TI公司的TM320F28335芯片，具有150MHz的高速處理能力，具備32位浮點(diǎn)處理單元，6個(gè)DMA通道支持ADC、McBSP和EMIF，有多達(dá)18路的PWM輸出，12位16通道ADC。