[實用新型]一種直流六相無刷電機控制器

有效

• 申請號: 201420117725.4
• 申請日: 2014-03-14
• 公開（公告）號: CN204089659U
• 公開（公告）日: 2015-01-07
• 發明（設計）人: 王磊;王浩;司志鈺;歐陽明高
• 申請（專利權）人: 淄博舜泰電動汽車有限公司
• 主分類號: H02P6/10
• 分類號: H02P6/10;H02P6/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種直流六相無刷電機控制器，屬于電動汽車技術領域。

背景技術

目前電動車行業中采用現有技術的直流三相無刷控制器，由于電機全部采用“兩兩通電”的三相六狀態工作方式，所以每相繞組的通電“電角度”都是120度。也就是在半個周期的180度電角度內（一個周期是360度電角度），有120度通電，從電源接受能量，另外60度不通電，繞組不工作。由于直流無刷電機從原理上規定了電機電樞波形要求是梯形波或方波，對于三相六狀態“兩兩通電”的無刷電機，電機電流的瞬時值將急驟上升，引起電機工作電流和電機力矩的大幅度脈動。直接導致控制器的損耗增加、電流抖動、電機運轉的噪音增大等明顯的負面效果。現有三相無刷控制器的換相時刻均落在相電勢波形的斜坡位置，不能滿足“平臺換相”的要求。此時相電勢的瞬時值與電源電壓的差距增大，引起換相時刻的沖擊電流加大，電機的力矩抖動、起步和低速噪音增大，效率降低，控制器的功率電子器件以及蓄電池的負擔加重，對直流無刷控制系統的安全穩定運行不利，也降低電動車輛的乘坐舒適性。這是目前在電動車驅動領域中三相無刷控制普遍存在的問題，是難以徹底消除的原理性缺陷。

本專利申請人的關聯公司于2008年公開了名稱為一種直流無刷電機控制器的專利，公開號為CN201323548Y，本申請是在上述專利基礎上的進一步改進。

發明內容

本實用新型提供一種直流六相無刷電機控制器，能使直流六相無刷電機換相平穩、且對換相時刻和霍爾元件位置誤差的敏感性降低、容易實現精準換相。

本實用新型更重要的目的是使直流六相無刷電機控制器運行更加穩定且消耗進一步降低。

本實用新型具體采用的技術方案是：

一種直流六相無刷電機控制器，包括電源、電子換相單元、主控器、脈寬調制和位置傳感器，電源連接的電子換相單元，為直流無刷電機供電；位置傳感器輸出脈沖信號給主控器；主控器通過脈寬調制輸出脈沖信號給電子換相單元；所述電子換相單元包括第一換流器和第二換流器兩組，每組換流器包括6個MOS管；所述脈寬調制包括與兩組換流器相對應的第一脈寬調制和第二脈寬調制；所述位置傳感器有3個，其特征是，所述位置傳感器為開關型霍爾傳感器，每個開關型霍爾傳感器均連接有RC濾波電路。

進一步，為減少浪涌電壓對MOS管造成的危害，每個MOS管上都并接有RCD電路來吸收浪涌電壓。

所述第一換流器和第二換流器中的MOS管的型號為STB75N75S。

所述第一脈寬調制和第二脈寬調制所采用的驅動器型號為IR2100。

本實用新型具有以下的積極效果：

（1）本實用新型直流六相無刷電機控制器采用的六相12狀態系統與傳統的三相6狀態系統相比，用了兩個三相系統，由控制部控制一個系統延后另一個系統30度電角度，在兩個三相系統的其中一個換相時，另一個正處于穩定工作的中心時段，是力矩最平穩的位置。控制器的換相頻率增大一倍，而每次換相的電流和力矩變化大大降低，因此可使電機的力矩抖動幾近消失，噪音大大減小，達到一個周期360度內均勻分布12個狀態，每個狀態30度的平穩換相，充分確保實現“平臺換相”，且在換相過程中和通電周期中幾乎沒有脈動電流沖擊，控制器和電機的損耗降低，效率提高，啟動和低速運行時更加穩定平滑。

（2）由于霍爾傳感器的輸出為集電極開路，使用時必須外接上拉電阻，電機運行時對霍爾傳感器產生的干擾很大，本實用新型的RC濾波電路能夠濾除干擾，使霍爾傳感器運行穩定。

（3）由于無刷直流電極繞組的感抗特性，對沖擊電流有“扼流”作用，所以在MOS管導通時，電流不會瞬間增大，而是在線圈的作用下逐漸增大。在MOS管關斷時，由于線圈電感作用，將產生浪涌電壓效應。本實用新型的MOS管并接RCD電路能夠吸收浪涌電壓。

附圖說明

圖1為本實用新型的原理框圖。

圖2為本實用新型的電路圖。

圖3為本實用新型霍爾傳感器的電路圖。

圖4為RCD電路圖。

具體實施方式