[實用新型]一種開關磁阻電機調速控制裝置

有效

• 申請號: 201520173841.2
• 申請日: 2015-03-26
• 公開（公告）號: CN204481722U
• 公開（公告）日: 2015-07-15
• 發明（設計）人: 趙娟;孫佃升
• 申請（專利權）人: 濱州學院
• 主分類號: H02P6/08
• 分類號: H02P6/08;H02P6/16
• 代理公司: 濟南泉城專利商標事務所 37218
• 代理人: 張貴賓

技術領域?

本實用新型涉及電機驅動技術領域，特別涉及一種開關磁阻電機調速控制裝置。

背景技術?

開關磁阻電機（Switched?Reluctance?Motor，SRM）是一種新型的機電一體化調速電機，它不僅保持了異步電動機的全部優點，而且具有結構簡單、成本低、起動性能好、調速范圍寬等優點，所以被廣泛應用于各種工程控制領域中。

在現代調速系統中，開關磁阻電機調速(Switched?Reluctance?Drive,?SRD)系統具有結構簡單、成本低、損耗小、可控參數多、控制靈活、起動電流小、起動轉矩大，堅固耐用，適用于惡劣環境等優點，因此近年來在牽引運輸、通用工業、家用電器等領域得到了廣泛應用。然而開關磁阻電機調速系統的穩定運行，需要有相應的硬件設備支撐，然而目前的硬件設備在可靠性、結構的堅固性和工作穩定性方面還有許多不足的地方。

實用新型內容?

????本實用新型為了彌補現有技術的不足，提供了一種操作簡單、?安全可靠、?成本低廉的開關磁阻電機調速控制裝置。

本實用新型是通過如下技術方案實現的：

一種開關磁阻電機調速控制裝置,其特征在于：所述裝置包括電源模塊，主開關驅動模塊，功率變換模塊，位置信號模塊，電流檢測模塊，信號轉換模塊，控制模塊和顯示模塊；所述控制模塊、主開關驅動模塊和功率變換模塊串聯；所述功率變換模塊分別連接有開關磁阻電機和電流檢測模塊；所述開關磁阻電機與位置信號模塊串聯；所述位置信號模塊和電流檢測模塊通過信號轉換模塊與控制模塊相連；所述控制模塊與顯示模塊相連。

所述控制模塊為Atmega16單片機。

所述主開關驅動模塊為集成驅動芯片TLP250；所述主開關驅動模塊中在IGBT的柵極串聯電阻R2，電阻R2阻值為11歐，在IGBT的柵極和發射極之間并聯有并接了電阻R3，電阻R3阻值為20千歐。

所述功率變換模塊的主開關器件V1到主開關器件V6選用的是IGBT；各相續流二極管D1到續流二極管D6均采用快恢復二極管。

所述位置信號模塊包括霍爾效應傳感器測和光電盤。

所述電流檢測模塊包括霍爾效應電流傳感器。

本實用新型中，電源模塊將220V的交流電轉變為三種直流電壓5V、15V、48V。5V電壓主要是為Atmega16單片機、霍爾效應傳感器和霍爾效應電流傳感器供電，15V電壓主要是為IGBT的驅動供電，48V的電源主要是為IGBT主電路供電。

本實用新型采用集成驅動芯片TLP250來驅動IGBT。TLP250是內部帶有光耦隔離的集成驅動芯片，絕緣電壓高達2500V，具有大電流輸出可以驅動大功率的IGBT。IGBT驅動的輸入阻抗很高，且呈容性，靜態時不需直流電流，只需對輸入電容進行充分電的動態電流，幾乎不消耗功率，為了改善驅動脈沖的前后沿陡度和放置振蕩，需在柵極串聯電阻R2，由于IGBT的開通和斷開是通過柵極電路的充放電來實現的，因此柵極電阻對IGBT的動態特性將產生極大的影響，在設計中經計算和實驗，最終選取柵極的電阻R2為11歐；V是穩壓二極管，用于限制TLP250輸出驅動電壓的幅值，防止驅動電壓過高照成IGBT的損壞，系統中采用16V的穩壓二極管并接在IGBT的柵極和發射極之間；為了防止IGBT柵極開路工作，或因為驅動不良造成的器件損壞，在IGBT的柵極和發射極之間并接了20千歐的電阻，即電阻R3。

本實用新型中功率變換模塊電路采用不對稱半橋電路；該電路體現了典型開關磁阻電機運行和控制特性，以及相控制獨立性。該電路的是通過開關電源整流得到48V的直流電源。再經過并聯的大穩壓濾波電容給開關磁阻電機各相繞組供電。功率變換器的主開關器件V1到主開關器件V6選用的是IGBT；各相續流二極管D1到續流二極管D6均采用快恢復二極管。二級管的參數為1200V,30A。

本實用新型中位置信號模塊是開關磁阻電機的關鍵部件和特征部件；開關磁阻電機的轉子位置信號是各相主開關器件正確進行邏輯切換的重要依據，位置檢測的目的是要用位置傳感器測定轉子相對位置，以反饋至邏輯控制電路，確定對相繞組的開通或關斷。同時還可以根據位置檢測器反饋回來的信息進行速度計算，實現速度控制和電機轉速信息顯示。開關磁阻電機每一相各用一個霍爾效應傳感器，霍爾效應傳感器主要由一個紅外發射二極管和紅外光電三極管構成。在發光二極管和光電三極管之間有一個槽，當槽中無遮擋物時，光電三極管飽和導通；當光線被遮擋時，光電三極管截止。