[實(shí)用新型]高功率密度低速大扭矩電機(jī)控制器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201822150872.2
• 申請(qǐng)日: 2018-12-20
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN209088857U
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-07-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張華;王順偉;李志闊;唐勇斌;揭軍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 航天科工智能機(jī)器人有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): H02P29/00
• 分類號(hào): H02P29/00
• 代理公司: 北京鼎承知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11551
• 代理人: 韓德凱;李偉波

本公開(kāi)提供一種高功率密度低速大扭矩電機(jī)控制器，包括：控制電路板，輸出脈寬調(diào)制信號(hào)至隔離型功率驅(qū)動(dòng)裝置；以及隔離型功率驅(qū)動(dòng)裝置，與控制電路板連接，基于脈寬調(diào)制信號(hào)驅(qū)動(dòng)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)；其中，隔離型功率驅(qū)動(dòng)裝置包括全橋MOSFET裝置和隔離驅(qū)動(dòng)電路板；隔離驅(qū)動(dòng)電路板配置在全橋MOSFET裝置內(nèi)部；隔離驅(qū)動(dòng)電路板隔離放大脈寬調(diào)制信號(hào)，控制全橋MOSFET裝置的導(dǎo)通和關(guān)斷。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開(kāi)涉及一種高功率密度低速大扭矩電機(jī)控制器。

背景技術(shù)

功率密度指驅(qū)動(dòng)器輸出的最大功率與電機(jī)控制器本身質(zhì)量或體積的比值，效率是指電源輸出功率到實(shí)際電機(jī)負(fù)載使用功率的轉(zhuǎn)換率。低速大扭矩電機(jī)的特點(diǎn)是母線電壓低即電機(jī)機(jī)械轉(zhuǎn)速低，電機(jī)電流大即輸出扭矩大。傳統(tǒng)的低速大扭矩電機(jī)應(yīng)用一般為電機(jī)經(jīng)減速器后再驅(qū)動(dòng)負(fù)載，其主要缺點(diǎn)是體積重量大，效率低。全電飛機(jī)的動(dòng)力系統(tǒng)為電機(jī)直驅(qū)螺旋槳，由于飛機(jī)電池容量限制，同時(shí)考慮到減少飛機(jī)的重量，提高電機(jī)系統(tǒng)的效率即續(xù)航能力的實(shí)際需求，現(xiàn)階段仍缺少一種可以兼顧高轉(zhuǎn)換效率和高功率密度的低速大扭矩電機(jī)控制器。

實(shí)用新型內(nèi)容

為了解決至少一個(gè)上述技術(shù)問(wèn)題，本公開(kāi)提供一種高功率密度低速大扭矩電機(jī)控制器，可以顯著提高低速大扭矩電機(jī)控制器的轉(zhuǎn)換效率和功率密度。

根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)方面，高功率密度低速大扭矩電機(jī)控制器包括：

控制電路板，輸出脈寬調(diào)制信號(hào)至隔離型功率驅(qū)動(dòng)裝置；以及

隔離型功率驅(qū)動(dòng)裝置，與控制電路板連接，基于脈寬調(diào)制信號(hào)驅(qū)動(dòng)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)；

其中，隔離型功率驅(qū)動(dòng)裝置包括全橋MOSFET裝置和隔離驅(qū)動(dòng)電路板；

隔離驅(qū)動(dòng)電路板配置在全橋MOSFET裝置內(nèi)部；

隔離驅(qū)動(dòng)電路板隔離放大脈寬調(diào)制信號(hào)，控制全橋MOSFET裝置的導(dǎo)通和關(guān)斷。

根據(jù)本公開(kāi)的至少一個(gè)實(shí)施方式，

隔離驅(qū)動(dòng)電路板包括板載連接器；

隔離驅(qū)動(dòng)電路板通過(guò)板載連接器與控制電路板進(jìn)行信號(hào)傳遞。

根據(jù)本公開(kāi)的至少一個(gè)實(shí)施方式，

板載連接器的母端位于隔離驅(qū)動(dòng)電路板上，板載連接器的公端位于控制電路板上。

根據(jù)本公開(kāi)的至少一個(gè)實(shí)施方式，

隔離驅(qū)動(dòng)電路板還包括隔離驅(qū)動(dòng)芯片；

隔離驅(qū)動(dòng)芯片的輸出端配置電容，電容用于消除全橋MOSFET裝置的米勒效應(yīng)；

下橋臂隔離驅(qū)動(dòng)芯片的輸出端配置穩(wěn)壓二極管，穩(wěn)壓二極管用于保護(hù)全橋MOSFET裝置。

根據(jù)本公開(kāi)的至少一個(gè)實(shí)施方式，

控制電路板與全橋MOSFET裝置共用電源輸入與三相輸出接線端子。

根據(jù)本公開(kāi)的至少一個(gè)實(shí)施方式，

控制電路板包括信號(hào)采集調(diào)理裝置、主控裝置和電源轉(zhuǎn)換裝置；

電源轉(zhuǎn)換裝置將母線電壓轉(zhuǎn)換后為控制電路板和隔離型功率驅(qū)動(dòng)裝置供電；

信號(hào)采集調(diào)理裝置采集并調(diào)理電機(jī)霍爾位置反饋信號(hào)、電機(jī)溫度信號(hào)和控制器溫度信號(hào)，將調(diào)理后的電機(jī)霍爾位置反饋信號(hào)、電機(jī)溫度信號(hào)和控制器溫度信號(hào)傳輸至主控裝置；

主控裝置基于調(diào)理后的電機(jī)霍爾位置反饋信號(hào)、電機(jī)溫度信號(hào)和控制器溫度信號(hào)控制電機(jī)的伺服系統(tǒng)，輸出脈寬調(diào)制信號(hào)至隔離型功率驅(qū)動(dòng)裝置。

根據(jù)本公開(kāi)的至少一個(gè)實(shí)施方式，

電源轉(zhuǎn)換裝置將母線電壓轉(zhuǎn)換為驅(qū)動(dòng)電源和控制電源；