[實用新型]一種直流無刷電動機閉環控制系統

有效

• 申請號: 201420295228.3
• 申請日: 2014-06-04
• 公開（公告）號: CN203883720U
• 公開（公告）日: 2014-10-15
• 發明（設計）人: 吳奎華;王建;楊波;吳健;王浩;張學凱;孫偉;張曉磊;鄭志杰;楊慎全;王軼群;梁榮;賈善杰
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;國網山東省電力公司經濟技術研究院
• 主分類號: H02P6/08
• 分類號: H02P6/08;H02P6/10
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 張勇

技術領域

本實用新型涉及一種直流無刷電動機閉環控制系統。

背景技術

20世紀80年代，數字信號處理器(DSP)的出現，在信號處理領域引起了巨大的革命，DSP強大的計算能力使許多控制方法得以實現。到20世紀90年代，DSP的成本不斷的下降以及單片機的精度和速度不斷的提高，使永磁無刷直流電動機的全數字無傳感器控制成為研究的熱點，大大的提高了電機的控制精度。

但是傳統的開環控制無法實現直流無刷電動機的精確定位及電動機的啟、停、正、反轉的迅速控制。直流無刷電機是一個多變量、非線性、強耦合的對象，為實現精確控制，需要安裝各種傳感器，目前，檢測直流無刷電動機轉子位置傳感器都存在一些弊病，假如運行環境惡劣時傳感器輸出的信號受干擾影響特別大，經常出現失真、過飽和等影響控制精度的因素。

實用新型內容

本實用新型為了解決上述問題，提出了一種直流無刷電動機閉環控制系統，該系統具有抑制轉矩脈動、調節精度高、速度快，實現能量快速傳遞的優點。

為了實現上述目的，本實用新型采用如下技術方案：

一種直流無刷電動機閉環控制系統，包括電流調節器、信號保真穩壓電路、DSP控制器、轉速調節器和三相全橋逆變電路，其中，電流調節器連接直流電源，電流調節器通過信號保真穩壓電路連接DSP控制器，DSP控制器連接驅動電路，驅動電路連接三相全橋逆變電路，三相全橋逆變電路連接星型連接的三相定子繞組；三相定子繞組連接位置傳感器，位置傳感器通過信號保真穩壓電路連接DSP控制器，三相定子繞組連接轉速調節器，轉速調節器連接電流調節器。

所述三相全橋逆變電路包括并聯的三條支路，每條支路包括兩個串聯的功率晶體管，每條支路中性點分別串聯有電阻、電感和一相定子繞組，三相定子繞組為星型連接，每條支路的兩端連接直流電源，功率晶體管兩端并聯有一個二極管。

所述三相定子繞組分別為A、B、C三相；對應的支路上橋臂功率晶體管分別為T1、T3、T5，下橋臂功率晶體管分別為T2、T4、T6。

所述信號保真穩壓電路，包括電阻、電容和穩壓二極管，其中，電阻的一端連接電源線正極，另一端串聯電容，電容連接電源線負極，穩壓二極管并聯在電容兩端。

所述驅動電路驅動三相全橋逆變電路的功率晶體管。

本實用新型的有益效果為：

1.有效抑制直流無刷電動機換相時轉矩脈動；

2.有利于能量的反饋，實現電動機的快速停機和反轉；

3.可以有效減少換相時轉矩脈動。

附圖說明

圖1為三相全橋逆變電路圖；

圖2為電流雙向限電路；

圖3為DSP輸入信號穩壓保真電路；

圖4為本實用新型的控制系統結構圖。

具體實施方式：

下面結合附圖與實施例對本實用新型作進一步說明。

如圖1-圖4所示，一種直流無刷電動機閉環控制系統，包括電流調節器、信號保真穩壓電路、DSP控制器、轉速調節器和三相全橋逆變電路，其中，電流調節器連接直流電源，電流調節器通過信號保真穩壓電路連接DSP控制器，DSP控制器連接驅動電路，驅動電路連接三相全橋逆變電路，三相全橋逆變電路連接星型連接的三相定子繞組；三相定子繞組連接位置傳感器，位置傳感器通過信號保真穩壓電路連接DSP控制器，三相定子繞組連接轉速調節器，轉速調節器連接電流調節器。

所述三相全橋逆變電路包括并聯的三條支路，每條支路包括兩個串聯的功率晶體管，每條支路中性點分別串聯有電阻、電感和一相定子繞組，三相定子繞組為星型連接，每條支路的兩端連接直流電源，功率晶體管兩端并聯有一個二極管。

所述三相定子繞組分別為A、B、C三相；對應的支路上橋臂功率晶體管分別為T1、T3、T5，下橋臂功率晶體管分別為T2、T4、T6。

所述信號保真穩壓電路，包括電阻、電容和穩壓二極管，其中，電阻的一端連接電源線正極，另一端串聯電容，電容連接電源線負極，穩壓二極管并聯在電容兩端。

所述驅動電路驅動三相全橋逆變電路的功率晶體管。

上述雖然結合附圖對本實用新型的具體實施方式進行了描述，但并非對本實用新型保護范圍的限制，所屬領域技術人員應該明白，在本實用新型的技術方案的基礎上，本領域技術人員不需要付出創造性勞動即可做出的各種修改或變形仍在本實用新型的保護范圍以內。