[實用新型]一種電動車用電機轉速閉環數字控制系統

有效

• 申請號: 201520432819.5
• 申請日: 2015-06-23
• 公開（公告）號: CN204681275U
• 公開（公告）日: 2015-09-30
• 發明（設計）人: 梅建偉;周海鷹;劉杰;畢棟;魏海波
• 申請（專利權）人: 湖北汽車工業學院
• 主分類號: H02P6/06
• 分類號: H02P6/06
• 代理公司: 深圳市嘉宏博知識產權代理事務所 44273
• 代理人: 楊敏

技術領域

本實用新型涉及電機控制技術領域，尤其涉及一種電動車用電機轉速閉環數字控制系統。

背景技術

三相異步電動機在進行轉速閉環控制時,由于同步轉速與轉子轉速在不同工況下的差值是不一樣的,同時在進行轉速閉環時,將給定轉速與轉子轉速的差值作為跟蹤控制對象,而給定轉速與同步轉速之間的大小關系也不確定。

隨著數字控制技術、功率器件和微電子技術的發展，交流調速系統已應用于諸多領域。特別是具有恒功率調速能力，可在一定速度范圍內穩定運行的交流調速系統，在主軸驅動、電力牽引和電動車等領域占據重要地位。

異步電機調速系統調速范圍寬，在高速和低速時效率高，轉速開環變頻調速系統可以滿足平滑調速的要求，但靜、動態性能都有限，要提高靜、動態性能，首先要用轉速反饋閉環控制。轉速閉環系統的靜特性比開環系統強，且采用合適的控制技術后，在整個調速范圍內能夠獲得較好的動態性能。

異步電機的同步轉速與轉子轉速之間的相對關系不一樣時,其工作狀態也不一樣,當同步轉速高于轉子轉速時,異步電機工作在電動狀態,當同步轉速低于轉子轉速時異步電機工作在發電狀態。工作在電動狀態時,其轉子轉速永遠低于同步轉速,并且在不同工況下轉差率時不一樣的,轉差率的設定與給定轉速、實際轉速和同步轉速有關，給定轉速過低，穩定運行時電機的轉子轉速過低，轉差率大，影響當前同步轉速的最大扭矩，給定轉速過高，那么在當前工況下轉子轉速永遠無法達到給定轉速，造成在當前工況下定子電壓大，電流大，電機的效率低，因此根據電機工況來計算和給定當前電機的給定轉速和同步轉速不僅關系到電機的工作狀態，而且還影響其動態和靜態穩定性。

發明內容

基于以上原因，本實用新型提出了一種結構設計簡單、合理，運行穩定、可靠，抗干擾性強，動態響應速度快,能夠滿足電機速度閉環控制要求的電動車用電機轉速閉環數字控制系統。

本實用新型是通過以下技術方案實現的：

上述的電動車用電機轉速閉環數字控制系統，所述控制系統包括轉速檢測單元、同步轉速計算單元、給定轉速計算單元、給定轉速補償單元、速度閉環控制準入單元以及扭矩調節單元；所述的轉速檢測單元、同步轉速計算單元和給定轉速計算單元集成為一體，所述同步轉速計算單元的兩端分別連接所述的轉速檢測單元和同步轉速計算單元；所述轉速檢測單元用于轉子轉速的檢測并濾波，包括有轉速信號預處理電路，所述轉速信號預處理電路是由電阻R1~R8、電容C1~C6、共模抑制電感T、電壓比較器Q1、光電耦合器U1和施密特觸發器U2連接組成；所述同步轉速計算單元是由電阻R9~R17、瞬態抑制二極管TVS1、運算放大器Q2和Q3、電容C7~C9以及接線端子J1連接組成；所述接線端子J1具有引腳TIAO1、引腳VIN和引腳KI；所述給定轉速補償單元一端連接于所述速度閉環控制準入單元，另一端連接于所述轉速檢測單元、同步轉速計算單元和給定轉速計算單元的集成體；所述速度閉環控制準入單元一端連接于所述扭矩調節單元。