[發(fā)明專利]一種電動機通用功率驅(qū)動電路無效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201310482381.7 | 申請日: | 2013-10-15 |
| 公開(公告)號: | CN103532471A | 公開(公告)日: | 2014-01-22 |
| 發(fā)明(設(shè)計)人: | 王家軍;宋小川 | 申請(專利權(quán))人: | 杭州電子科技大學(xué) |
| 主分類號: | H02P25/16 | 分類號: | H02P25/16 |
| 代理公司: | 杭州求是專利事務(wù)所有限公司 33200 | 代理人: | 杜軍 |
| 地址: | 310018 浙*** | 國省代碼: | 浙江;33 |
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| 摘要: | |||
| 搜索關(guān)鍵詞: | 一種 電動機 通用 功率 驅(qū)動 電路 | ||
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于自動化、電動機控制和電子設(shè)計領(lǐng)域,具體為一種電動機通用功率驅(qū)動電路。
背景技術(shù)
電動機是國民生產(chǎn)和人們?nèi)粘I钪兄匾膭恿碓矗兄e足輕重的地位,電動機的種類也十分繁多,常見的有直流電動機、同步電動機、異步電動機、步進(jìn)電動機以及開關(guān)磁阻電動機等。通常對于無需頻繁正反轉(zhuǎn)和調(diào)速要求不高的場合,電動機可以不用功率驅(qū)動器,上電就可以轉(zhuǎn)動,如大功率的有刷直流電動機和大功率的異步電動機。而對于需要頻繁正反轉(zhuǎn)和精確控制轉(zhuǎn)速的電動機調(diào)速系統(tǒng),則要配有功率驅(qū)動器,如無刷直流電動機調(diào)速系統(tǒng)、永磁同步電動機調(diào)速系統(tǒng)、開關(guān)磁阻電動機調(diào)速系統(tǒng)等,因此功率驅(qū)動器已經(jīng)逐漸成為電動機高性能調(diào)速系統(tǒng)中不可或缺的重要組成部分。
功率驅(qū)動器是由大功率電力電子器件構(gòu)成的功率變換裝置,主要作用是對供電電源進(jìn)行各種變換,如整流、逆變、調(diào)頻、調(diào)壓等,以驅(qū)動電動機轉(zhuǎn)動。隨著電力電子器件制造技術(shù)和變流技術(shù)的日新月異,功率驅(qū)動器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和電動機控制方式也屢有創(chuàng)新和進(jìn)步。雖然在實際應(yīng)用中,通常會選用集成驅(qū)動電路、保護(hù)電路和功率器件于一體的智能功率模塊(IPM),但是在對電動機控制的科研和實驗中,由于不是過分強調(diào)效率、專用性和為了便于實驗、測試和性能分析等原因,通常都使用分立模塊。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)的不足,設(shè)計了一種可以驅(qū)動無刷直流電動機、永磁同步電動機、異步電動機和開關(guān)磁阻電動機通用功率驅(qū)動電路。
對于直流無刷電動機調(diào)速系統(tǒng)、永磁同步電動機調(diào)速系統(tǒng)、異步電動機調(diào)速系統(tǒng)以及開關(guān)磁阻電動機調(diào)速系統(tǒng),都需要將直流電源逆變成交流電供給電動機定子繞組。逆變器有多種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),如全橋回路、不對稱半橋回路、H橋回路、(n+1)型回路等,通常無刷直流電動機、永磁同步電動機、異步電動機的逆變器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)一致,都使用全橋型回路,開關(guān)磁阻電動機使用的是不對稱半橋回路。通過比較不難發(fā)現(xiàn)這兩種回路在電動機定子繞組相數(shù)一致的情況下所使用的元器件種類和數(shù)量完全一致,電路連接方式也十分相似,只有微小差異,只需對電路做微小調(diào)整便可消除這種差異。本發(fā)明專利對不對稱半橋回路進(jìn)行了改進(jìn),此改進(jìn)使得功率驅(qū)動器不僅可以驅(qū)動開關(guān)磁阻電動機還可以驅(qū)動永磁同步電機、異步電動機和無刷直流電動機。
具體改進(jìn)方法是將不對稱半橋回路各相上、下橋臂的出線端處并聯(lián)了一條帶插座的支路,當(dāng)驅(qū)動器驅(qū)動的是開關(guān)磁阻電動機,則逆變器各相上、下橋臂接入電動機定子繞組,并入的支路并不用導(dǎo)線連接,此時逆變器實為不對稱半橋回路;當(dāng)驅(qū)動器驅(qū)動的是無刷直流電動機、永磁同步電機或異步電動機,則將逆變器各相的上橋臂接入電動機定子繞組,同時將并入的支路用導(dǎo)線連接,此時逆變器實為全橋回路。
本發(fā)明一種電動機通用功率驅(qū)動電路,包括逆變器電路、電壓檢測電路、逆變器驅(qū)動信號接口、電動機繞組電流檢測電路接口和八個插座;
所述的逆變器電路包括第一開關(guān)管Q1、第二開關(guān)管Q2、第三開關(guān)管Q3、第四開關(guān)管Q4、第五開關(guān)管Q5、第六開關(guān)管Q6、第七開關(guān)管Q7、第八開關(guān)管Q8、第一續(xù)流二極管D1、第二續(xù)流二極管D2、第三續(xù)流二極管D3、第四續(xù)流二極管D4、第五續(xù)流二極管D5、第六續(xù)流二極管D6、第七續(xù)流二極管D7、第八續(xù)流二極管D8;所述的第一開關(guān)管Q1的C極、第二開關(guān)管Q2的C極、第三開關(guān)管Q3的C極、第四開關(guān)管Q4的C極、第一續(xù)流二極管D1的負(fù)極、第二續(xù)流二極管D2的負(fù)極、第三續(xù)流二極管D3的負(fù)極、第四續(xù)流二極管D4的負(fù)極接直流母線電源的正極VCC;第五開關(guān)管Q5的E極、第六開關(guān)管Q6的E極、第七開關(guān)管Q7的E極、第八開關(guān)管Q8的E極、第五續(xù)流二極管D5的正極、第六續(xù)流二極管D6的正極、第七續(xù)流二極管D7的正極、第八續(xù)流二極管D8的正極接直流母線電源的地極GND;第一開關(guān)管Q1的E、接口A1接第五續(xù)流二極管D5的負(fù)極;第一續(xù)流二極管D1的正極、接口A2接第五開關(guān)管Q5的C極;第二開關(guān)管Q2的E極、接口B1接第六續(xù)流二極管D6的負(fù)極;第二續(xù)流二極管D2的正極接口B2接第六開關(guān)管Q6的C極;第三開關(guān)管Q3的E極、接口C1接第七續(xù)流二極管D7的負(fù)極;第三續(xù)流二極管D3的正極、接口C2接第七開關(guān)管Q7的C極;第四開關(guān)管Q4的E極、接口D1接第八續(xù)流二極管D8的負(fù)極;第四續(xù)流二極管D4的正極、接口D2接第八開關(guān)管Q8的C極。
所述的電壓檢測電路包括第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3、第四電阻R4、第一電容C1、穩(wěn)壓二極管D9、發(fā)光二極管D10;
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