[實用新型]負載轉矩前饋的三相直流無刷電機控制裝置

有效

• 申請號: 201720127682.1
• 申請日: 2017-02-13
• 公開（公告）號: CN206432923U
• 公開（公告）日: 2017-08-22
• 發明（設計）人: 陳少雄
• 申請（專利權）人: 廣州歐豐機電有限公司
• 主分類號: H02P6/08
• 分類號: H02P6/08
• 代理公司: 北京華仲龍騰專利代理事務所(普通合伙)11548
• 代理人: 李靜

技術領域

本實用新型涉及電機技術領域，具體為負載轉矩前饋的三相直流無刷電機控制裝置。

背景技術

目前，三相直流無刷電機是隨著電力電子器件及新型材料發展而迅速成熟起來的一種機電一體化電機，他既具有交流電機的結構簡單，維護方便等優點，又具備直流電機那樣良好的調速特性而無由于機械式換向器帶來的問題，還具備運行狀態穩定、效率高、相對成本低等優點，因此被廣泛應用于各種調速驅動場合。直流無刷電動機具有良好的起動、制動性能，宜于在寬范圍內平滑調速，在許多需要調速和快速正方向的電力拖動領域中得到了廣泛的應用。

眾所周知，反饋控制是按被控量的偏差進行控制的。其控制原理是：將被控量的偏差信號反饋到控制器，由控制器去修正被控量，以減少偏差量。因此，反饋控制能產生作用的前提條件是被控量必須偏離設定值。應當注意，在反饋系統把被控量調回到設定值之前，系統一直受到擾動的狀態。而前饋控制是按擾動量的變化進行控制的。其控制原理是：當系統出現擾動時，立即將其測量出來，通過前饋控制器，根據擾動量的大小來改變控制量，以抵消或減少擾動對被控量的影響。由于被控量的偏差并不反饋到控制器，而是將系統的擾動信號前饋到控制器，所以這種控制方式稱為前饋控制系統。

在實際的過程控制系統中，被控對象的控制通道和干擾通道的傳遞函數往往是不同的。因此采用靜態前饋控制方案，就不能很好地補償動態誤差，尤其是在對動態誤差控制精度要求很高的場合，必須考慮采用動態前饋控制方式。動態前饋控制的設計思想是，通過選擇適合的前饋控制器，使干擾信號經過前饋控制器至被控量通道的動態特性完全復制對象干擾通道的動態特性，并使它們的符號相反，從而實現對干擾信號進行完全補償的目標。這種控制方案不僅保證了系統的靜態偏差等于零或接近于零，又可以保證系統的動態偏差等于零或接近于零。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供負載轉矩前饋的三相直流無刷電機控制裝置，以解決上述背景技術中提出的問題，所具有的有益效果是：該裝置結構新穎，控制方便，工作效率高，運算速度快，安全可靠。

為實現上述目的，本實用新型提供如下技術方案：負載轉矩前饋的三相直流無刷電機控制裝置，包括電機本體、機電隔離板、電機控制電板、DSP數字芯片、速度捕捉模塊、位置傳感器和上位機指令輸入模塊，所述電機本體內部安裝有機電隔離板，所述機電隔離板與電機控制電板之間通過導線電性連接，所述電機控制電板的中間位置上安裝有DSP數字芯片，所述DSP數字芯片的兩側對稱安裝有過電流保護模塊和過溫保護模塊，所述過電流保護模塊的輸出端和過溫保護模塊的輸出端皆與DSP數字芯片的輸入端電性連接，所述電機控制電板的下方位置上安裝有電源，所述速度捕捉模塊的輸出端和位置傳感器的輸出端皆與數據優化模塊的輸入端之間電性連接，所述數據優化模塊的輸出端與數據分析模塊的輸入端之間電性連接，所述數據分析模塊的輸出端與DSP數字芯片的輸入端之間電性連接，所述上位機指令輸入模塊的輸出端和傳感模塊的輸出端皆與DSP數字芯片的輸入端之間通過信號傳輸模塊電性連接，所述DSP數字芯片的輸出端與電流調節模塊的輸入端之間電性連接，所述電流調節模塊的輸出端與電流檢測模塊的輸入端之間電性連接。

優選的，所述電機本體上安裝有散熱外殼。

優選的，所述DSP數字芯片的輸入端與電源的輸出端之間電性連接。

優選的，所述DSP數字芯片的輸出端與驅動模塊的輸入端之間電性連接。

優選的，所述電流檢測模塊的輸出端與DSP數字芯片的輸入端之間電性連接。

與現有技術相比，本實用新型的有益效果是：該設備速度捕捉模塊、位置傳感器與數據分析模塊的配合使用，以及電流調節模塊和電流檢測模塊的配合安裝，使該裝置在突然加載時，速度跌幅小，然后能快速恢復到給定速度；卸載時，速度有稍微超調，然后也能在短時間內快速恢復到給定速度，不僅如此，該裝置的核心處理器采用高速的DSP數字芯片，它繼承了微控制器的特點，無論在運算速度和數據的處理能力上都可以滿足運動控制的高實時性要求，為完成復雜的實時運動控制算法提供了可靠的平臺，該裝置過電流保護模塊和過溫保護模塊的安裝，保證了該裝置的正常運行，增加了該裝置工作的安全性和可靠性。

附圖說明

圖1為本實用新型的結構示意圖；

圖2為本實用新型電機控制電板結構示意圖；

圖3為本實用新型控制系統圖；

圖4為本實用新型控制電路圖。