[發(fā)明專利]一種永磁同步電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路及驅(qū)動(dòng)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510468621.7
• 申請(qǐng)日: 2015-08-04
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105141200B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-04-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃曉冬;張幸浩
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 矽力杰半導(dǎo)體技術(shù)(杭州)有限公司
• 主分類號(hào): H02P6/18
• 分類號(hào): H02P6/18
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

本發(fā)明公開(kāi)了一種永磁同步電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路及驅(qū)動(dòng)方法，本發(fā)明通過(guò)采樣其中一相的相電壓和相電流的信息就可以獲得該相的表征轉(zhuǎn)子位置信息的反電勢(shì)信息。根據(jù)獲得的反電勢(shì)信息可以得到三相的馬蹄形調(diào)制波，進(jìn)而可以獲得控制三相逆變器中開(kāi)關(guān)管的開(kāi)關(guān)控制信號(hào)，實(shí)現(xiàn)正弦波電流控制。本發(fā)明中無(wú)需位置傳感器來(lái)檢測(cè)轉(zhuǎn)子的位置信息，并且只需采樣其中一相的相電壓和相電流即可推出其他兩相的轉(zhuǎn)子位置信息，本發(fā)明的技術(shù)方案簡(jiǎn)單，成本低。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電機(jī)控制技術(shù)領(lǐng)域，更具體的說(shuō)，涉及一種永磁同步電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路及驅(qū)動(dòng)方法。

背景技術(shù)

永磁同步電機(jī)(PMSM)由于其自身具有重量輕、體積小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單和功率密度高等一些優(yōu)點(diǎn)，在日常生活、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)以及國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展中起到了重要的作用。由于永磁材料性能的不斷提高和完善，以及電力電子器件的進(jìn)一步發(fā)展，永磁同步電機(jī)的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。在一些應(yīng)用場(chǎng)合中希望能最大限度控制系統(tǒng)的成本，無(wú)位置傳感器技術(shù)省去了常規(guī)的位置傳感器，如光電編碼盤、旋轉(zhuǎn)變壓器等設(shè)備，大大降低了系統(tǒng)的成本。傳統(tǒng)的無(wú)位置傳感器的永磁同步電機(jī)的控制方案采用矢量控制，無(wú)位置傳感器的矢量控制可以實(shí)現(xiàn)較好的永磁同步電機(jī)控制，但是存在算法復(fù)雜，計(jì)算量大，需要較高級(jí)的處理器。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明提出了一種永磁同步電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路及驅(qū)動(dòng)方法，通過(guò)采樣永磁同步電機(jī)的其中一相的電壓和電流信息來(lái)估算出對(duì)應(yīng)相的反電勢(shì)信息，然后根據(jù)所述反電勢(shì)信號(hào)獲得三相的馬蹄形調(diào)制波，根據(jù)馬蹄形調(diào)制波產(chǎn)生PWM控制信號(hào)以控制三相逆變器中開(kāi)關(guān)管的導(dǎo)通和關(guān)斷，以實(shí)現(xiàn)對(duì)所述永磁同步電機(jī)的正弦波電流控制。

依據(jù)本發(fā)明的一種永磁同步電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路，通過(guò)控制三相逆變器中開(kāi)關(guān)管的開(kāi)關(guān)狀態(tài)，以控制所述永磁同步電機(jī)的工作電流，所述驅(qū)動(dòng)電路包括電流采樣電路、滑模估算電路，速度計(jì)算電路、PWM控制電路，

所述電流采樣電路采樣所述永磁同步電機(jī)的其中一相的定子電流信息以獲得電流采樣信號(hào)；

所述滑模估算電路接收所述電流采樣信號(hào)和表征該相定子電壓信息的電壓采樣信號(hào)，據(jù)此估算該相的反電勢(shì)信息，并輸出表征所述反電勢(shì)信息的第一電壓信號(hào)；

所述速度計(jì)算電路接收所述第一電壓信號(hào)，以據(jù)此產(chǎn)生表征所述轉(zhuǎn)子周期信息的第一角速度信號(hào)；

所述PWM控制電路根據(jù)所述第一角速度信號(hào)產(chǎn)生PWM控制信號(hào)，所述PWM控制信號(hào)用以控制三相逆變器中開(kāi)關(guān)管的導(dǎo)通和關(guān)斷，以控制所述永磁同步電機(jī)的工作電流為正弦波電流。

進(jìn)一步的，所述PWM控制電路包括速度調(diào)節(jié)電路和三相PWM控制子電路，每一相PWM控制子電路均包括調(diào)制波產(chǎn)生電路、第一乘法電路和開(kāi)關(guān)信號(hào)產(chǎn)生電路，

所述速度調(diào)節(jié)電路接收所述第一角速度信號(hào)和參考角速度信號(hào)，以獲得一比例信號(hào)；

每一相的調(diào)制波產(chǎn)生電路接收所述第一角速度信號(hào)，以據(jù)此生成第一馬蹄形調(diào)制波；

每一相的第一乘法電路接收所述第一馬蹄形調(diào)制波和所述比例信號(hào)，以生成第二馬蹄形調(diào)制波；

每一相的開(kāi)關(guān)信號(hào)產(chǎn)生電路接收所述第二馬蹄形調(diào)制波和一三角波信號(hào)，以產(chǎn)生該相的PWM控制信號(hào)。

優(yōu)選的，三相調(diào)制波產(chǎn)生電路產(chǎn)生的第一馬蹄形調(diào)制波相位互差120°。

進(jìn)一步的，所述驅(qū)動(dòng)電路還包括角度調(diào)節(jié)電路，

所述角度調(diào)節(jié)電路接收所述第一電壓信號(hào)和對(duì)應(yīng)一相的定子電流信息，并對(duì)所述第一電壓信號(hào)和所述定子電流信息的角度差進(jìn)行計(jì)算，以獲得一角度差值信號(hào)，所述角度差值信號(hào)傳輸至對(duì)應(yīng)一相的調(diào)制波產(chǎn)生電路。

優(yōu)選的，采樣對(duì)應(yīng)相的定子電壓信息以獲得所述電壓采樣信號(hào)，所述對(duì)應(yīng)相與采樣定子電流信息的相為相同的一相。