[發明專利]一種純硬件高性能電機驅動控制器

有效

• 申請號: 202110276986.5
• 申請日: 2021-03-15
• 公開（公告）號: CN113037173B
• 公開（公告）日: 2022-07-05
• 發明（設計）人: 丁曉峰;邢偉;柳梓實
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學;北京航空航天大學寧波創新研究院
• 主分類號: H02P23/00
• 分類號: H02P23/00
• 代理公司: 北京鼎承知識產權代理有限公司 11551
• 代理人: 顧可嘉;夏華棟

1.一種純硬件高性能電機驅動控制器，其特征在于，包括：

信號變換模塊，用于將電機的霍爾信號轉換為與所述電機的轉速成正比的電壓信號；

速度與電流環模塊，用于基于所述電壓信號、速度給定信號以及電機電流信號，生成電流調節信號；

PWM模塊，用于將所述電流調節信號轉換為占空比可調的PWM信號；

門控信號模塊，用于將運行信號輸入門控信號發生器，獲得門控信號，將所述門控信號和所述PWM信號相與，獲得控制信號；并基于所述控制信號驅動所述電機。

2.如權利要求1所述的電機驅動控制器，其特征在于，所述信號變換模塊，包括：

霍爾傳感器，與所述電機相連，用于獲取電機的三路霍爾信號；

倍頻電路模塊，用于將三路所述霍爾信號的全部上升沿觸發信號和下降沿觸發信號輸入倍頻電路，獲取倍頻信號；

頻壓變換模塊，用于將所述倍頻信號輸入頻壓變換電路，獲取所述電壓信號。

3.如權利要求1所述的電機驅動控制器，其特征在于，所述速度與電流環模塊，包括：

速度環模塊，用于將所述電壓信號作為轉速調節器的負反饋，并且將所述速度給定信號作為轉速調節器的輸入，經所述轉速調節器P I調節后，獲得速度環輸出信號。

4.如權利要求3所述的電機驅動控制器，其特征在于，所述速度與電流環模塊，包括：

電流環模塊，用于將所述速度環輸出信號作為電流調節器的輸入，并且將所述電機電流信號作為電流調節器的負反饋，獲得所述電流調節信號。

5.如權利要求1所述的電機驅動控制器，其特征在于，所述門控信號模塊，包括三相功率橋模塊，所述門控信號模塊具體用于：

將運行信號輸入門控信號發生器，獲得三路所述門控信號；

將三路所述門控信號分別和所述PWM信號相與，獲得三路控制信號；將三路所述控制信號分別作為所述三相功率橋模塊的三個高壓側輸入端的輸入信號；

將三路所述門控信號分別經非門后，作為所述三相功率橋模塊的三個低壓側輸入端的輸入信號；

基于所述高壓側輸入端的輸入信號和所述低壓側輸入端的輸入信號，所述三相功率橋模塊向所述電機輸出三相電。

6.如權利要求1所述的電機驅動控制器，其特征在于，還包括：

電源變換模塊，用于基于上電信號，向所述信號變換模塊、所述速度與電流環模塊、所述PWM模塊以及所述門控信號模塊供電，并且基于并網控制信號，控制三相功率電路母線上電，并通過所述門控信號模塊向所述電機提供三相電。

7.如權利要求1所述的電機驅動控制器，其特征在于，還包括：

保護模塊，用于基于識別的風險信號，發出緊急制動信號，并將所述緊急制動信號輸入所述門控信號模塊；所述風險信號包括：基于電機電流信號和電壓信號，獲取的過壓信號、欠壓信號和過流信號中的至少一種。

8.如權利要求2所述的 電機驅動控制器，其特征在于，所述信號變換模塊，還包括：

霍爾信號預處理模塊，用于對三路所述霍爾信號進行預處理，獲得每路所述霍爾信號的上升沿觸發信號和下降沿觸發信號。

9.如權利要求5所述的電機驅動控制器，其特征在于，所述三相功率橋模塊，包括MSK4300三相功率橋集成芯片。

10.如權利要求1-8任一項所述的電機驅動控制器，其特征在于，還包括：上位機，用于產生上電信號、并網控制信號和運行信號。