[發明專利]一種三合一控制器

在審

• 申請號: 201510011283.4
• 申請日: 2015-01-09
• 公開（公告）號: CN104617854A
• 公開（公告）日: 2015-05-13
• 發明（設計）人: 石維平;孫彥軍
• 申請（專利權）人: 天津市松正電動汽車技術股份有限公司
• 主分類號: H02P29/00
• 分類號: H02P29/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于控制器領域，具體涉及一種可適用于他勵電機、串勵電機和交流電機的的三合一控制器。

背景技術：

現在市場上某一種電機控制器只能對應控制一種電機，如此，要滿足市場需求就要做很多種類的電機控制器，開發多種控制器對于一個公司來說造成研發難度大，使研發人員無法集中精力在一個控制器上，各個控制器的穩定性不能一一保證，而且多個控制器勢必造成元器件和機械料不共用使成本上升；在生產方面，多個控制器組裝方法不一，生產人員需要熟悉各種控制器生產流程，一定程度上會使生產效率降低及不良品率提高；控制器售后需要對控制器提供服務和維護，種類繁多的控制器也會造成后期維護困難；在管理等方面也會使問題變復雜。

發明內容：

本發明的目的是克服現有技術中的不足，提供一種通過PWM信號控制晶體管從而實現一種控制器通用于他勵電機、串勵電機、交流電機的三合一控制器。本發明的技術方案為：

包括控制芯片、第一晶體管、第二晶體管、第三晶體管、第四晶體管、第五晶體管、第六晶體管；第一晶體管至第六晶體管為MOSFET晶體管或IGBT晶體管，控制芯片輸出六路至第一晶體管至第六晶體管的柵極；第一晶體管另外兩極和第四晶體管的另外兩極形成串聯，第二晶體管另外兩極和第五晶體管的另外兩極形成串聯，第三晶體管另外兩極和第六晶體管的另外兩極形成串聯；三條串聯電路形成并聯電路，并聯電路的兩端分別連接至直流電源的正極和負極從而形成并聯回路；以第一晶體管和第四晶體管連接處的電氣節點為A，第二晶體管和第五晶體管連接處的電氣節點為B，第三晶體管和第六晶體管連接處的電氣節點為C；當該三合一控制器控制他勵電機或串勵電機時，電氣節點A和電氣節點B分別連接勵磁繞組的兩端，電氣節點C和直流電源的正極連接分別連接電樞繞組的兩端；當該三合一控制器控制交流電機時，電氣節點A、電氣節點B、電氣節點C分別連接交流電機的U相繞組，V相繞組、W相繞組的非公共電氣節點的一端。

三合一控制器在控制他勵或串勵電機時，控制芯片輸出控制信號至六個晶體管的柵極從而控制六個晶體管的導通和截止狀態；第五晶體管處于導通狀態；第一晶體管和第四晶體管處于交替導通和截止的狀態，且第一晶體管和第四晶體管一個為導通則另一個為截止；第二晶體管處于截止狀態；第三晶體管和第六晶體管處于交替導通和截止的狀態，且第三晶體管和第六晶體管一個為導通則另一個為截止。

三合一控制器在控制他勵電機時，控制芯片輸出至第一晶體管、第四晶體管、第三晶體管、第六晶體管的控制信號為PWM信號，并通過控制各路PWM信號的占空比從而控制勵磁繞組和電樞繞組的電流大小，處于交替導通和截止狀態的某兩個晶體管所接收的PWM信號的占空比之和為1。

三合一控制器在控制串勵電機時，輸出至第一晶體管、第四晶體管、第三晶體管、第六晶體管的控制信號為PWM信號，并通過控制各路PWM信號的占空比從而控制勵磁繞組和電樞繞組的電流大小，且勵磁繞組和電樞繞組的電流大小相等；處于交替導通和截止狀態的某兩個晶體管所接收的PWM信號的占空比之和為1。

三合一控制器在控制交流電機時，控制芯片輸出控制信號至六個晶體管的柵極從而控制六個晶體管的導通和截止狀態；當U相繞組和V相繞組通電時，第五晶體管處于導通狀態，第二晶體管、第三晶體管、第六晶體管處于截止狀態；第一晶體管和第四晶體管處于交替導通和截止的狀態，且第一晶體管和第四晶體管一個為導通則另一個為截止；當V相繞組和W相繞組通電時，第六晶體管處于導通狀態，第一晶體管、第三晶體管、第四晶體管處于截止狀態；第二晶體管和第五晶體管處于交替導通和截止的狀態，且第二晶體管和第五晶體管一個為導通則另一個為截止；當W相繞組和U相繞組通電時，第四晶體管處于導通狀態，第一晶體管、第二晶體管、第五晶體管處于截止狀態；第三晶體管和第六晶體管處于交替導通和截止的狀態，且第三晶體管和第六晶體管一個為導通則另一個為截止。

三合一控制器在控制交流電機時，控制芯片通過輸出PWM信號來控制處于交替導通和截止狀態的晶體管，且通過控制PWM信號的大小控制U、V、W三相繞組上的電流的大小；處于交替導通和截止狀態的某兩個晶體管所接收的PWM信號的占空比之和為1。

第一晶體管至第六晶體管為MOSFET晶體管時，形成串聯的兩個晶體管，一個晶體管的源極連接另一晶體管的漏極，余下的另一個漏極連接直流電源的正極、另一個源極連接直流電源的負極；當第一晶體管至第六晶體管為IGBT晶體管時，形成串聯的兩個晶體管，一個晶體管的發射極連接另一晶體管的集電極，余下的另一個集電極連接直流電源的正極、另一發射極連接直流電源的負極。