[實用新型]一種永磁電機的驅動電路

有效

• 申請號: 201720814880.5
• 申請日: 2017-07-06
• 公開（公告）號: CN207010470U
• 公開（公告）日: 2018-02-13
• 發明（設計）人: 劉振韜
• 申請（專利權）人: 劉振韜
• 主分類號: H02K11/33
• 分類號: H02K11/33
• 代理公司: 深圳市惠邦知識產權代理事務所44271
• 代理人: 滿群

技術領域

本實用新型涉及永磁電機，尤其涉及一種直流無刷電機及其驅動電路。

背景技術

直流無刷電機(BLDC)，相對與其他電機，有節能和可靠性高兩個優點，越來越流行。

無論是基于傳感器的，或者無傳感器的傳統三相BLDC電機通常用三個半橋來驅動，其相線圈繞組一般采用星型接法，如圖1所示，三個相線圈繞組1具有公共端點。梯形，正弦，磁場定向控制是最常見的電機驅動方法。但是這種情況下，逆變器輸出的只能是類似正弦的電壓或電流，而這種電壓或電流用來驅動的直流無刷馬達會導致多的功耗和可聽見的噪音。

實用新型內容

本實用新型需要解決的技術問題是，如何提供一種永磁電機的驅動電路，能夠實現恒速轉動或恒力矩轉動，并且降低功耗和噪音。

本實用新型的上述技術問題這樣解決，構建一種永磁電機的驅動電路，包括定子線圈單元及其驅動模塊，其特征在于，所述驅動模塊包括依次電連接的控制單元、驅動信號調制單元和全橋逆變器單元，以及位于所述全橋逆變器單元輸出端與控制單元反饋輸入端之間的用于定子線圈單元電流的電流檢測單元；所述全橋逆變器單元由三個全橋逆變器組成，所述電流檢測單元由三個電流檢測子單元組成，所述定子線圈單元由三個由各自全橋逆變器驅動的相互電隔斷的各相定子線圈組成，所述全橋逆變器、電流檢測子單元與所述定子線圈一一對應。

按照本實用新型提供的驅動電路，所述控制單元是用于通過基于反饋電壓或反饋電流的磁場估算實現電機恒定速度或轉矩工作的磁場定向控制單元(FOC)。

按照本實用新型提供的驅動電路，所述控制單元是用于通過基于反饋電壓或反饋電流的轉矩估算實現電機恒定速度或轉矩工作的直接轉矩控制單元(DTC)。

按照本實用新型提供的驅動電路，所述電流檢測子單元包括一端接地、另一端依次電連接定子線圈和全橋逆變器輸出端的電阻。

按照本實用新型提供的驅動電路，所述電流檢測子單元包括一端接地、另一端依次電連接定子線圈和半橋逆變器輸出端的電阻與電容的串聯組合。

按照本實用新型提供的驅動電路，所述電流檢測子單元還包括模數轉換(A/D)電路部分。

按照本實用新型提供的驅動電路，所述驅動信號調制單元是空間向量調制單元(SVM)。

按照本實用新型提供的驅動電路，所述驅動信號調制單元是正弦脈寬調制單元(SPWM)。

按照本實用新型提供的驅動電路，所述永磁電機是直流無刷電機。

按照本實用新型提供的驅動電路，所述永磁電機是永磁同步電機(PMSM)。

本實用新型提供的永磁電機的驅動電路，突破常規定子線圈星型或三角形接法，與現有技術相比，具有以下優勢：

1、噪音低，功耗小；

2、基于FOC或DTC反饋算法，實現所有的繞組全部用平滑的純正弦波來驅動。

附圖說明

下面結合附圖和具體實施例進一步對本實用新型進行詳細說明。

圖1是傳統三相BLDC電機結構中的獨立定子線圈連接方式示意圖；

圖2是本實用新型的三相BLDC電機對應三相線圈的接線端子連接的內部結構示意圖；

圖3是本實用新型的三相BLDC電機對應三相線圈的接線端子連接的外部結構示意圖；

圖4是本實用新型的三相BLDC電機的驅動電路結構示意圖；

圖5是圖4中控制單元和驅動信號調制單元的結構示意圖；

圖6是圖4中全橋逆變器單元的結構示意圖。

具體實施方式

首先，說明本實用新型的關鍵：

1、如圖2-3，互相沒有公共端點的三組線圈獨立的三相直流無刷馬達本體；

2、控制單元采用FOC或DTC反饋算法，即：FOC或DTC單元；

3、使用SVM或SPWM調制方式來調制驅動信號；

4、使用三組全橋(H橋)逆變器輸出分別至三組線圈；

5、電流檢測反饋單元為獨立三組，每一相線圈對應一組，分別輸出至控制單元；

6、驅動信號調制單元采用SVM或SPWM調制方式，即：SVM或SPWM單元。

第二，以優選實施例為例進行說明：