[發明專利]一種高速無刷直流電動機無位置傳感器控制系統

有效

• 申請號: 201310209951.5
• 申請日: 2013-05-30
• 公開（公告）號: CN103248291A
• 公開（公告）日: 2013-08-14
• 發明（設計）人: 房建成;何延昭;孫津濟;鄭世強;韓邦成
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: H02P6/08
• 分類號: H02P6/08;H02P6/18
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責任公司 11251
• 代理人: 成金玉

1.一種高速無刷直流電動機無位置傳感器控制系統，其特征在于包括：全控三相整流橋（1）、薄膜電容組（2）、三相三重斬波器（3）、母線電流傳感器（4）、三相逆變橋（5）、高速無刷直流電動機（6）、線反電動勢過零點信號檢測電路（7）、數字控制器（8）、母線電壓傳感器（9）、相電壓流感器（10）；三相動力電經全控三相整流橋（1）整流輸出直流電壓并由薄膜電容組（2）濾波，然后送入三相三重斬波器（3），經高頻電能調制輸出直流電壓U，U由母線電壓傳感器（9）檢測，U串聯母線電流傳感器（4）后輸入到三相逆變橋（5）；三相逆變橋（5）輸出的三相電流經相電流傳感器（10）檢測后驅動高速無刷直流電動機（6）旋轉；母線電壓傳感器（9）輸出電壓模擬信號、母線電流傳感器（4）和相電流傳感器（10）輸出電流模擬信號共五路模擬信號送入數字控制器（8）的AD轉換接口進行模數轉換；數字控制器（8）依據母線電流傳感器（4）、相電流傳感器（10）和線反電動勢過零點信號檢測電路（7）的反饋信號，采用電壓和電流閉環控制實時調節全控三相整流橋（1）和三相三重斬波器（3）的九路PWM調制信號占空比進行三相逆變橋（5）母線電壓和電流雙閉環控制，進而實現高速無刷直流電動機（6）旋轉的電能調制；數字控制器（8）依據給定的三路電動機相電流波形和反饋的三路相電流波形誤差生成三相逆變橋（5）換相邏輯進行高速無刷直流電動機（6）旋轉相波形跟蹤控制；同時數字控制器（8）的CAP接口捕獲線反電動勢過零點信號檢測電路（7）輸出的三路線反電動勢過零點信號，作為三相逆變橋（5）換相邏輯補償判斷信號，向三相逆變橋（5）輸出實時補償的六路邏輯換相邏輯信號。

2.根據權利要求1所述的高速無刷直流電動機無位置傳感器控制系統，其特征在于：所述數字控制器（8）實時調節三相三重斬波器（3）占空比控制三相逆變橋（5）直流母線電壓，形成高速無刷直流電動機（6）電能調制的電流閉環控制，并實時調節可控三相整流橋（1）和三相三重斬波器（3）占空比控制三相逆變橋（5）直流母線電壓，形成高速無刷直流電動機（6）電能調制的電壓閉環控制；數字控制器（8）實時檢測高速無刷直流電動機（6）相電流并與給定相電流波形比較生成三相逆變橋換相邏輯信號，實現高速無刷直流電動機（6）旋轉相波形跟蹤控制；數字控制器（8）通過CAP接口實時捕獲線反電動勢過零點信號用以實時計算電動機當前轉速并計算相對于給定轉速的轉速誤差，實時調節可控三相整流橋（1）和三相三重斬波器（3）占空比實現無位置傳感器速度閉環控制，同時實時調節三相逆變橋（5）換相延遲時間，補償三相逆變橋（5）換相邏輯，實現高速無刷直流電動機（6）低渦流損耗高速旋轉。

3.根據權利要求1所述的高速無刷直流電動機無位置傳感器控制系統，其特征在于：所述的三相逆變橋（5）對高速無刷直流電動機（6）只進行邏輯換相，不進行電能調制。