[實用新型]注塑機用無位置傳感器永磁同步電機控制系統

有效

• 申請號: 201420168926.7
• 申請日: 2014-04-09
• 公開（公告）號: CN203800853U
• 公開（公告）日: 2014-08-27
• 發明（設計）人: 張春雷
• 申請（專利權）人: 昆山悅利電動汽車科技有限公司
• 主分類號: H02P21/13
• 分類號: H02P21/13
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務所 32237
• 代理人: 賀翔

技術領域

本實用新型涉及注塑機控制系統技術領域，具體涉及注塑機用無位置傳感器永磁同步電機控制系統。?

背景技術

目前，由于注塑行業的生產和技術在不斷進步，注塑產品的應用領域也從一般日用、民用行業向國民經濟幾乎所有部門拓展，如家電、汽車、交通運輸、信息等工業部門，而且具有較高的技術含量及高附加值的注塑產品也在不斷增長，大量取代了金屬等材料，其應用非常廣泛，發展前景良好。?

注塑機是塑料成型的主要設備，塑料制品的三分之一是由注塑機生產的。到目前為止，隨著我國塑料行業的巨大發展，我國的注塑機的使用量已居世界第一。因為購置成本、使用環境等因素，我國塑膠生產廠家使用的注塑機，相對目前國際水平而言，多為落后5-10年的國外機型或國產的落后機型，機型普遍反應速度慢，精度低，耗電量大；雖然國外新式注塑機可以解決以上問題，但高額的購置成本往往使生產廠家望而卻步。?

注塑機從標準動作上可分解成鎖模、射膠/保壓、加料、冷卻、開模、頂出等幾個階段，各個階段皆需要提供不同且適當的壓力和流量，對油泵馬達而言，注塑機成型過程是屬于變化的負載狀態。在定量泵的液壓系統中，馬達以恒定轉速持續提供恒定流量，盡管通過比例式壓力流量比例閥（EFBG）可達到各階段所需壓力及流量比例配置的結果，但控制所需之外的液壓油仍須排回油箱；對注塑機而言，輸出功耗造成的電力消耗是持續性的，也就是說若注塑機處待機狀態，定量泵仍不斷提供恒定的流量并直接排回油箱，形成相當大且不必要的電力耗費。?

因此，基于上述問題，本實用新型提供注塑機用無位置傳感器永磁同步電機控制系統。?

實用新型內容

實用新型目的：本實用新型的目的是要提供注塑機用無位置傳感器永磁同步電機控制系統，解決現有技術的不足，提高生產效率、降低企業的生產成本投入。?

技術方案：注塑機用無位置傳感器永磁同步電機控制系統，包括給定運算模塊、第一PI芯片模塊、第一解耦器模塊、第二解耦器模塊、第二PI芯片模塊、第一坐標變換模塊、第二坐標變換模塊、PWM控制器模塊、PMSM控制器模塊、霍爾傳感器、（DAC）數/模轉換器模塊、轉速位置觀察器模塊和第三PI芯片模塊；所述給定運算模塊分別連接第一PI芯片模塊、第二PI芯片模塊和第三PI芯片模塊連接；所述第一PI芯片模塊、第二PI芯片模塊分別連接第一坐標變換模塊；所述第一解耦器模塊、第二解耦器模塊分別連接第一坐標變換模塊；所述第一坐標變換模塊分別連接PWM控制器模塊和轉速位置觀察器模塊；所述第二坐標變換模塊分別連接第一PI芯片模塊、第一解耦器模塊3和第二PI芯片模塊；所述PWM控制器模塊連接PMSM控制器模塊；所述PMSM控制器模塊連接霍爾傳感器、（DAC）數/模轉換器模塊；所述霍爾傳感器、（DAC）數/模轉換器模塊分別連接第二坐標變換模塊和轉速位置觀察器模塊；所述轉速位置觀察器模塊分別連接第一解耦器模塊、第二解耦器模塊、第一坐標變換模塊、第二坐標變換模塊和第三PI芯片模塊。?

進一步的所述轉速位置觀察器模塊采用增廣卡爾曼濾波器，其中卡爾曼濾波器的電機模型矩陣使用突極電機模型。?

與現有技術相比，本實用新型的有益效果在于：?

采用本實用新型的注塑機用無位置傳感器永磁同步電機控制系統，該系統特點表現

在以下方面，

（1）節能

本控制系統的注塑機，進行系統壓力、流量雙閉環控制，液壓系統按照實際需要的流量和壓力來供油，克服了普通定量泵系統高壓溢流產生的高能耗，在儲料、合模、射膠等高流量工作階段時電機按照設定的轉速工作，在保壓、冷卻等低流量工作階段時電機轉速降低，油泵電機實際能耗降低約50%~80%；??????????????????????

（2）壓力穩定、精密

本控制系統的伺服驅動器調節能力強，壓力閉環控制模式使系統壓力非常穩定，壓力波動量低，提高了塑料產品的成型質量；本控制系統還可以按照計算機設定的任意壓力、流量曲線運行，為開發各種塑料產品的成型工藝創造了條件；?????（3）低噪音、弱振動

本控制系統伺服是在矢量控下啟動，伺服電機運行非常平穩，正常情況下幾乎聽不到電機的噪音，運行起來只有很小的振動感并且響應速度快、溫升、噪聲低；???

（4）重復精度高、省料

本控制系統的伺服采用雙閉環速度控制，射臺運動位置重復精度高，生產出的產品精度高，一致性好，克服了普通異步電機定量泵系統由于電網電壓、頻率等波動帶來轉速變化，進而引起流量變化，使注塑產品成品率降低的缺點；