[實(shí)用新型]一種永磁同步電機(jī)控制器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201821595922.1
• 申請(qǐng)日: 2018-09-29
• 公開（公告）號(hào): CN208782744U
• 公開（公告）日: 2019-04-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張瑞先;莊元民;胡鋆昊
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山東福瑞易科電動(dòng)科技有限公司
• 主分類號(hào): H02P6/17
• 分類號(hào): H02P6/17
• 代理公司: 青島申達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37243
• 代理人: 蔣遙明

本實(shí)用新型屬于測量領(lǐng)域，特別涉及一種永磁同步電機(jī)控制器，包括：主控單元，主控單元通過驅(qū)動(dòng)電路控制的三相逆變器，三相逆變器驅(qū)動(dòng)的永磁同步電機(jī)；動(dòng)力蓄電池通過主控單元控制的直流接觸器為三相逆變器提供主電源；動(dòng)力蓄電池還通過隔離轉(zhuǎn)換器為主控單元供電，動(dòng)力蓄電池和隔離轉(zhuǎn)換器間設(shè)有啟動(dòng)開關(guān)；三相逆變器與永磁同步電機(jī)間設(shè)有電流互感器；永磁同步電機(jī)連接有霍爾傳感器；電流互感器和霍爾傳感器通過A/D轉(zhuǎn)換電路連接到主控單元；主控單元連接有接口電路；本新型采用電機(jī)電流和電機(jī)轉(zhuǎn)速的雙反饋，精確控制電機(jī)工作狀態(tài)，具有廣泛的工作環(huán)境，并提供各種接口為車用儀表提供各種通信。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于電機(jī)控制領(lǐng)域，特別涉及一種永磁同步電機(jī)控制器。

背景技術(shù)

當(dāng)今世界，安全、環(huán)保和節(jié)能日益成為汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主題，而電動(dòng)汽車由于具有低排放甚至零排放、低噪聲和節(jié)能等優(yōu)點(diǎn)，成為當(dāng)今汽車研究、開發(fā)和推廣應(yīng)用的熱點(diǎn)之一。近年來，電動(dòng)汽車的應(yīng)用領(lǐng)域從電動(dòng)叉車、場地車、觀光車以及其他一些特種車輛等傳統(tǒng)領(lǐng)域得以不斷拓展，同時(shí)，隨著近些年來電力電子技術(shù)、微電子技術(shù)、微型計(jì)算機(jī)技術(shù)、稀土永磁材料、傳感器技術(shù)與電機(jī)控制理論的快速發(fā)展，使得交流驅(qū)動(dòng)技術(shù)逐漸成熟。傳統(tǒng)電機(jī)控制器單閉環(huán)控制器抗干擾能力差，在電流發(fā)生波動(dòng)時(shí)，電機(jī)轉(zhuǎn)速會(huì)發(fā)生變化，調(diào)速性能較差。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于：針對(duì)現(xiàn)有問題，提供一種雙閉環(huán)能對(duì)電機(jī)進(jìn)行精確控制的永磁同步電機(jī)控制器。

本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案如下：

一種永磁同步電機(jī)控制器，包括：主控單元，主控單元通過驅(qū)動(dòng)電路控制的三相逆變器，三相逆變器驅(qū)動(dòng)的永磁同步電機(jī)；動(dòng)力蓄電池通過主控單元控制的直流接觸器為三相逆變器提供主電源；動(dòng)力蓄電池還通過隔離轉(zhuǎn)換器為主控單元供電，動(dòng)力蓄電池和隔離轉(zhuǎn)換器間設(shè)有啟動(dòng)開關(guān)；所述三相逆變器與永磁同步電機(jī)間設(shè)有電流互感器；永磁同步電機(jī)連接有霍爾傳感器；電流互感器和霍爾傳感器通過A/D轉(zhuǎn)換電路連接到主控單元；所述主控單元連接有接口電路。在啟動(dòng)開關(guān)開啟后，動(dòng)力蓄電池的電源電壓經(jīng)隔離轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換后啟動(dòng)主控單元，主控單元啟動(dòng)后控制直流接觸器使動(dòng)力蓄電池導(dǎo)通三相逆變器，并控制驅(qū)動(dòng)電路控制三相逆變器工作輸出。電流互感器和霍爾傳感器分別對(duì)電機(jī)工作電流和電機(jī)轉(zhuǎn)速狀態(tài)進(jìn)行反饋，通過A/D轉(zhuǎn)換電路后通過主控單元處理后通過驅(qū)動(dòng)電路、三相逆變器精確控制永磁同步電機(jī)工作狀態(tài)。三相逆變器采用MOSFET為主功率器件的三相逆變橋拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。

進(jìn)一步的，隔離轉(zhuǎn)換器包括芯片U1，U1采用LM2596S，其引腳1作為輸入端，其引腳1通過并聯(lián)的電容C3和正向極性電容C2接地，其引腳2連接高頻磁性電感L1一端，高頻磁性電感L1另一端作為輸出端為主控單元供電；其引腳2還通過反向二極管D1接地；其引腳3與引腳0連接后接地；其引腳4通過電阻R1接地，還通過電阻R2連接到輸出端；其引腳5通過電阻R3連接到輸出端；輸出端分別通過電容C1和極性電容C2接地。二極管D1作為吸納二極管承受反向反向耐壓；電阻R2作為反饋電阻，使LM2596S調(diào)節(jié)工作狀態(tài)保證輸出電壓穩(wěn)定，調(diào)節(jié)R2的阻值可以適用不同電壓輸出的動(dòng)力蓄電池；R1作為反饋電阻的分流電阻；R3作為工作響應(yīng)電阻，使用中可替換為發(fā)光二極管顯示隔離轉(zhuǎn)換器工作狀態(tài)；極性電容C4作為輸出電容，電容C1作為補(bǔ)償電容。電容C3和極性電容C2作為濾波電容和負(fù)載電容使用，防止輸出端出現(xiàn)過高瞬態(tài)電壓。作為可調(diào)節(jié)隔離轉(zhuǎn)換器可以使永磁同步電機(jī)控制器在不同的電動(dòng)設(shè)備上使用。

進(jìn)一步的，所述接口電路包括：RS232接口模塊、速度儀表接口模塊、控制接口模塊、CAN總線接口模塊、加速踏板接口模塊。RS232接口模塊可連接上位機(jī)進(jìn)行通信，方便對(duì)主控單元進(jìn)行各種技術(shù)參數(shù)調(diào)節(jié)達(dá)到多種操縱性能，滿足不同路況和使用環(huán)境的要求；速度儀表接口模塊根據(jù)主控單元信號(hào)產(chǎn)生脈沖信號(hào)用于速度儀表使用；CAN總線接口模塊用于與其它CAN設(shè)備通信；控制接口模塊接受倒車或前進(jìn)信號(hào)；踏板接口模塊用于加速踏板的供電和信號(hào)接收。

進(jìn)一步的，所述主控單元還連接有報(bào)警單元，包括蜂鳴器和發(fā)光二極管，用于對(duì)控制器各種工作狀態(tài)發(fā)出特定信號(hào)。