[發(fā)明專利]基于FOC的電動(dòng)工具控制裝置

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• 申請日: 2018-12-27
• 公開（公告）號: CN109474218A
• 公開（公告）日: 2019-03-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 羅薛;畢磊;畢超
• 申請（專利權(quán)）人: 峰岹科技（深圳）有限公司
• 主分類號: H02P21/00
• 分類號: H02P21/00
• 代理公司: 深圳市恒程創(chuàng)新知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44542
• 代理人: 趙愛蓉

本發(fā)明公開一種基于FOC的電動(dòng)工具控制裝置，該FOC的電動(dòng)工具控制裝置包括：電源模塊、功率跟隨器、FOC控制器、預(yù)驅(qū)動(dòng)電路、逆變橋和電機(jī)，功率跟隨器用于采集電源模塊輸出至逆變橋的母線電壓和母線電流，并根據(jù)逆變橋的母線電壓和母線電流輸出參考電流至FOC控制器；FOC控制器用于根據(jù)參考電流輸出驅(qū)動(dòng)信號至預(yù)驅(qū)動(dòng)電路，并采集電機(jī)的相電流后根據(jù)電機(jī)的相電流計(jì)算出電機(jī)速度和電機(jī)功率，將電機(jī)速度和電機(jī)功率反饋到功率跟隨器，以使功率跟隨器根據(jù)電機(jī)速度和電機(jī)功率調(diào)整參考電流；預(yù)驅(qū)動(dòng)電路用于將FOC控制器輸出的驅(qū)動(dòng)信號轉(zhuǎn)換成驅(qū)動(dòng)逆變橋的高壓驅(qū)動(dòng)信號，以控制所述電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。本發(fā)明降低了基于FOC的電動(dòng)工具控制裝置的成本，提高了使用壽命。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電機(jī)控制技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種基于FOC的電動(dòng)工具控制裝置。

背景技術(shù)

目前，需要通過交流轉(zhuǎn)直流供電的電動(dòng)工具控制系統(tǒng)基本都有具有在二極管將交流轉(zhuǎn)為直流之后需要通過很大容量的母線電容對電壓濾波，系統(tǒng)功率越大需要的電容的容值也就越大，而現(xiàn)在市面上大容量的電容基本都以電解電容為主，大電解電容的體量很大，會(huì)極大地增加設(shè)備的體積，電容的價(jià)格會(huì)隨著容值的增加而增加，電解電容的壽命有限，在整流器中大量使用電解電容也會(huì)影響到整個(gè)電路系統(tǒng)的壽命。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的主要目的是提出一種基于FOC的電動(dòng)工具控制裝置，旨在解決降低基于FOC的電動(dòng)工具控制裝置的成本，提高使用壽命。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出一種基于FOC的電動(dòng)工具控制裝置，該FOC的電動(dòng)工具控制裝置包括：電源模塊、功率跟隨器、FOC控制器、預(yù)驅(qū)動(dòng)電路和逆變橋，所述電源模塊分別與所述功率跟隨器、所述FOC控制器、所述預(yù)驅(qū)動(dòng)電路和所述逆變橋連接，且所述功率跟隨器、所述FOC控制器、所述預(yù)驅(qū)動(dòng)電路和所述逆變橋依次順序連接，所述逆變橋用于連接電機(jī)；其中，

所述功率跟隨器，用于采集所述電源模塊輸出至所述逆變橋的母線電壓和母線電流，并根據(jù)所述逆變橋的母線電壓和母線電流輸出參考電流至所述FOC控制器；

所述FOC控制器，用于根據(jù)所述參考電流輸出驅(qū)動(dòng)信號至所述預(yù)驅(qū)動(dòng)電路，并采集所述電機(jī)的相電流后根據(jù)所述電機(jī)的相電流計(jì)算出電機(jī)速度和電機(jī)功率，將所述電機(jī)速度和電機(jī)功率反饋到所述功率跟隨器，以使所述功率跟隨器根據(jù)所述電機(jī)速度和電機(jī)功率調(diào)整所述參考電流；

所述預(yù)驅(qū)動(dòng)電路，用于將所述FOC控制器輸出的驅(qū)動(dòng)信號轉(zhuǎn)換成驅(qū)動(dòng)所述逆變橋的高壓驅(qū)動(dòng)信號，以控制所述電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。

可選地，所述電源模塊中包含有濾波電容，所述濾波電容的容值小于或者等于20uF。

可選地，所述功率跟隨器包括速度環(huán)PI電路和功率環(huán)PI電路，所述速度環(huán)PI電路與所述功率環(huán)PI電路依次順序連接。

可選地，所述功率跟隨器通過ADC采樣所述電源模塊輸出至逆變橋的母線電壓、母線電流。

可選地，所述FOC控制器包括轉(zhuǎn)子磁通PI控制器、轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)矩PI控制器、第一坐標(biāo)變換器、第二坐標(biāo)變換器、第三坐標(biāo)變換器、驅(qū)動(dòng)信號輸出電路、第四坐標(biāo)變換器、第五坐標(biāo)變換器、電流采集重構(gòu)電路和角度輸出電路，其中，