[發(fā)明專利]一種雙冗余電機(jī)驅(qū)動(dòng)器及人工輔助心臟控制系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610319601.8
• 申請(qǐng)日: 2016-05-13
• 公開（公告）號(hào): CN105790653A
• 公開（公告）日: 2016-07-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李雪;張芳;鄧濤;張建國(guó);俞光煒
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京精密機(jī)電控制設(shè)備研究所
• 主分類號(hào): H02P6/18
• 分類號(hào): H02P6/18
• 代理公司: 北京驥馳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11422
• 代理人: 唐曉峰

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電機(jī)驅(qū)動(dòng)器領(lǐng)域，尤其涉及一種雙冗余電機(jī)驅(qū)動(dòng)器以及安裝有 上述雙冗余電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的人工輔助心臟控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)

為了保證電機(jī)運(yùn)行的可靠性和穩(wěn)定性，在一些需要電機(jī)長(zhǎng)時(shí)間可靠運(yùn)行的 重要領(lǐng)域，通常會(huì)采用雙冗余或者三冗余的電機(jī)驅(qū)動(dòng)器等可靠性措施，例如： 醫(yī)療器械和航天設(shè)備領(lǐng)域，就常常會(huì)采用多冗余的電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，用以保證電機(jī) 平穩(wěn)運(yùn)行。

中國(guó)專利文獻(xiàn)CN102355181A公開了一種雙通道冗余無刷直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)器， 包括1個(gè)控制電路、2個(gè)功率電路、2個(gè)逆變橋主電路、4個(gè)相電流檢測(cè)電路、2 個(gè)過流保護(hù)電路以及2個(gè)繼電器保護(hù)電路。該專利采用的一種雙通道冗余電機(jī) 驅(qū)動(dòng)器，可以通過交換驅(qū)動(dòng)電機(jī)，保證整個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的可靠性和安全性，但其 應(yīng)用于飛行控制系統(tǒng)領(lǐng)域，無法滿足電機(jī)驅(qū)動(dòng)器應(yīng)用于人工輔助心臟控制系統(tǒng) 時(shí)，需要結(jié)構(gòu)緊湊，控制精準(zhǔn)的要求。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提出一種雙冗 余電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，采用相電壓過零檢測(cè)換相算法電機(jī)定子線圈進(jìn)行控制，省去了 傳統(tǒng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器中使用的位置傳感器，占用空間小，且控制精準(zhǔn)。

本發(fā)明還包括了一種人工輔助心臟控制系統(tǒng)，采用雙冗余設(shè)計(jì)，具有極高 的穩(wěn)定性和可靠性。

為達(dá)此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

本發(fā)明提供了一種雙冗余電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，包括中央處理器，與所述中央處理 器電性連接的第一功率驅(qū)動(dòng)電路和第二功率驅(qū)動(dòng)電路，所述第一功率驅(qū)動(dòng)電路 和所述第二功率驅(qū)動(dòng)電路并聯(lián)設(shè)置，所述第一功率驅(qū)動(dòng)電路與雙定子電機(jī)的第 一定子線圈電性連接，所述第二功率驅(qū)動(dòng)電路與所述雙定子電機(jī)的第二定子線 圈電性連接，所述中央處理器采用相電壓過零檢測(cè)換相算法分別通過所述第一 功率驅(qū)動(dòng)電路、所述第二功率驅(qū)動(dòng)電路對(duì)所述第一定子線圈、所述第二定子線 圈進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。

本發(fā)明的進(jìn)一步技術(shù)方案：還包括第一電壓檢測(cè)電路和第二電壓檢測(cè)電 路，所述第一電壓檢測(cè)電路與所述第一功率驅(qū)動(dòng)電路電性連接，所述第二電壓 檢測(cè)電路與所述第二功率驅(qū)動(dòng)電路電性連接，所述第一電壓檢測(cè)電路用于采集 所述第一功率驅(qū)動(dòng)電路的第一電壓信號(hào)，并縮小所述第一電壓信號(hào)的幅值，所 述第二電壓檢測(cè)電路用于采集所述第二功率驅(qū)動(dòng)電路的第二電壓信號(hào)，并縮小 所述第二電壓信號(hào)的幅值。

本發(fā)明的進(jìn)一步技術(shù)方案：還包括第一信號(hào)調(diào)理電路和第二信號(hào)調(diào)理電 路，所述第一信號(hào)調(diào)理電路的一端與所述第一電壓檢測(cè)電路電性連接，其另一 端與所述中央處理器電性連接，所述第二信號(hào)調(diào)理電路的一端與所述第二電壓 檢測(cè)電路電性連接，其另一端與所述中央處理器電性連接，所述第一信號(hào)調(diào)理 電路用于對(duì)所述第一電壓檢測(cè)電路輸出的模擬信號(hào)進(jìn)行低通濾波處理，所述第 二信號(hào)調(diào)理電路用于對(duì)所述第二電壓檢測(cè)電路輸出的模擬信號(hào)進(jìn)行低通濾波處 理。

本發(fā)明的進(jìn)一步技術(shù)方案：經(jīng)所述第一電壓檢測(cè)電路縮小后的所述第一電 壓信號(hào)的幅值范圍配置為-10V～+10V，經(jīng)所述第二電壓檢測(cè)電路縮小后的所述 第二電壓信號(hào)的幅值范圍配置為-10V～+10V。

本發(fā)明的進(jìn)一步技術(shù)方案：所述中央處理器用于將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成為數(shù)字 信號(hào)，且采用相電壓過零檢測(cè)換相算法對(duì)所述數(shù)字信號(hào)進(jìn)行運(yùn)算，并將運(yùn)算結(jié) 果輸送至所述第一功率驅(qū)動(dòng)電路和/或所述第二功率驅(qū)動(dòng)電路。

本發(fā)明的進(jìn)一步技術(shù)方案：所述第一電壓信號(hào)和/或所述第二電壓信號(hào)配 置為三相線電壓信號(hào)。

本發(fā)明還提供了一種人工輔助心臟控制系統(tǒng)，其包括一個(gè)或者多個(gè)上述的 雙冗余電機(jī)驅(qū)動(dòng)器。

本發(fā)明的有益效果為：

本發(fā)明提供雙冗余電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，其中央處理器采用相電壓過零檢測(cè)換相算 法通過第一功率驅(qū)動(dòng)電路、第二功率驅(qū)動(dòng)電路分別對(duì)第一定子線圈、第二定子 線圈進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，通過相電壓過零檢測(cè)換相算法能夠確定第一定子線圈、第二定 子線圈的位置，從而省去了傳統(tǒng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器中常常使用的位置傳感器，這種方 式降低了電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的成本，也由于減少了位置傳感器組件，使得電機(jī)驅(qū)動(dòng)器 占用電機(jī)的空間小，結(jié)構(gòu)更為緊湊，同時(shí)相電壓過零檢測(cè)換相算法能保證電機(jī) 控制的精準(zhǔn)性。

附圖說明

圖1是本發(fā)明具體實(shí)施方式提供的雙冗余電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：