[實(shí)用新型]一種六相直流無刷電機(jī)控制器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201420569842.4
• 申請日: 2014-09-30
• 公開（公告）號: CN204206040U
• 公開（公告）日: 2015-03-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張清
• 申請（專利權(quán)）人: 西安泰輝電子科技有限公司
• 主分類號: H02P6/10
• 分類號: H02P6/10
• 代理公司: 西安新思維專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 61114
• 代理人: 李罡

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于電機(jī)控制領(lǐng)域，具體涉及一種六相直流無刷電機(jī)控制器。?

背景技術(shù)

永磁無刷直流電機(jī)是自控式永磁同步電機(jī)的一種，其相反電勢是梯形波，相電流是矩形波。廣泛地應(yīng)用于工業(yè)驅(qū)動、航空航天、家用電器以及汽車產(chǎn)業(yè)等領(lǐng)域。最常用的三相永磁無刷直流電機(jī)，如果其梯形波相反電勢平頂寬度達(dá)到理想的120°E（°E表示電角度，下同），相電流是與梯形波相反電勢平頂部分同相位的矩形波，這時，電磁轉(zhuǎn)矩是無波動的，其功率（轉(zhuǎn)矩）密度也是最高的一種電機(jī)。?

然而，傳統(tǒng)的三相電機(jī)，其相帶寬度為60°E，梯形波相反電勢平頂寬度很難做到120°E，這將造成原理性轉(zhuǎn)矩波動和繞組銅耗增大。轉(zhuǎn)矩波動引起了噪聲和振動，限制了電機(jī)的調(diào)速范圍，還間接地降低了電機(jī)的功率密度。這就成了永磁無刷直流電機(jī)向更大調(diào)速比、更大功率發(fā)展的瓶頸。?

然而六相、30°E相帶寬的永磁無刷直流電機(jī)的梯形波相反電勢平頂寬度卻能夠達(dá)到120°E以上，這樣一來，因電機(jī)本體所造成的轉(zhuǎn)矩脈動就被消除了。此外，由于采用兩套三相繞組，在電機(jī)輸出同樣功率的前提下，六相電機(jī)每套繞組中的電流減少了一半，減少了功率器件的開關(guān)損耗；同時，在一套繞組出現(xiàn)問題時，另一套繞組仍然能繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，增加了系統(tǒng)的可靠性。?

由此可見，傳統(tǒng)的三相電機(jī)控制器已經(jīng)不能滿足六相電機(jī)的要求，因此有必要發(fā)展針對六相永磁無刷直流電動機(jī)的六相直流無刷電機(jī)控制器。??

實(shí)用新型內(nèi)容

為解決現(xiàn)有存在的技術(shù)問題，本實(shí)用新型實(shí)施例提供一種六相直流無刷電機(jī)控制器，能夠削弱電機(jī)換相時產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩脈動、提升系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性，并為制造大功率控制系統(tǒng)提供了有利的條件。?

為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型實(shí)施例的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：?

本實(shí)用新型提供一種六相直流無刷電機(jī)控制器，該控制器包括：數(shù)字信號處理器、兩路光電隔離驅(qū)動電路、兩路智能功率模塊IPM電路、兩路FO信號光電隔離電路、兩路過流檢測電路、兩路電壓檢測電路、兩路霍爾信號低通濾波/光電隔離模塊、速度給定電路、電機(jī)轉(zhuǎn)動方向給定電路、通訊電路、傳感器組，所述速度給定電路、電機(jī)轉(zhuǎn)動方向給定電路分別與數(shù)字信號處理器連接，所述數(shù)字信號處理器經(jīng)兩路光電隔離驅(qū)動電路分別與兩路IPM電路連接，所述兩路IPM電路一端經(jīng)兩路FO信號光電隔離電路與所述數(shù)字信號處理器連接，另一端與六相直流無刷電機(jī)連接，所述數(shù)字信號處理器與六相直流無刷電機(jī)之間經(jīng)兩路電壓檢測電路與所述數(shù)字信號處理器連接；所述傳感器組包括兩個設(shè)置在六相直流無刷電機(jī)內(nèi)的電機(jī)位置傳感器，所述兩個電機(jī)位置傳感器分別經(jīng)兩路霍爾信號低通濾波/光電隔離模塊與所述數(shù)字信號處理器連接，所述數(shù)字信號處理器分別與兩路電壓檢測電路、通訊電路連接。

上述方案中，所述每路光電隔離驅(qū)動電路由六個隔離驅(qū)動回路組成，每個隔離驅(qū)動回路包括高速光耦OP1，電阻R1，所述高速光耦OP1的ANODE腳與所述數(shù)字信號處理器連接，所述高速光耦OP1的CATHODE腳接于GND，所述高速光耦OP1的VCC腳接+15V，所述高速光耦OP1的VO腳接上拉電阻R1到IPM控制管腳，所述高速光耦OP1的GND腳接GND1，GND1為+15V的地。?

上述方案中，所述每路霍爾信號檢測低通濾波/光電隔離電路包括運(yùn)算放大器IC1A、斯密特觸發(fā)器IC2A、斯密特觸發(fā)器IC2B，光耦OP2、電阻R2、電阻R3、電阻R4、電阻R5、電阻R6、電阻R7、R8、電容C1、電容C2、電容C3、電容C4、電容C5、二極管D1、發(fā)光二極管LED1；所述霍爾信號通過電阻R2、二極管D1接于+12V；所述電阻R3一端接于霍爾信號，另一端通過電容C1接于運(yùn)算放大器IC1的反相輸入端，并且通過電阻R4、電容C2接于運(yùn)算放大器IC1的同相輸入端；所述電容C3連接于+12V和COM之間；所述運(yùn)算放大器IC1A的輸出端連接于IC1A的反向輸入端和光耦OP2的第2腳；所述光耦OP2第1腳通過電阻R5接于+12V；所述光耦OP2第1腳接于GND；所述光耦OP2第4腳通過電阻R6、發(fā)光二極管LED1接于+5V，并且通過電阻R7、電容C4接于斯密特觸發(fā)器IC2A輸入端；所述斯密特觸發(fā)器IC2A的輸出端接于斯密特觸發(fā)器IC2B的輸入端；所述斯密特觸發(fā)器IC2B的輸出端經(jīng)過電阻R8接于數(shù)字信號處理器；所述電容C5連接于+5V和GND之間。?