[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

本發明提供一種純硬件高性能電機驅動控制器，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。本發明的實施例通過將電機的霍爾信號轉換為與電機的轉速成正比的電壓信號，從而用電壓值表示電機的轉速信號，使得轉速信號具有較高的線性度，能夠滿足大部分型號的電機驅動的需求。

技術領域

本發明涉及電機驅動，尤其涉及一種純硬件高性能電機驅動控制器。

背景技術

電機驅動控制器是電機的重要組成部分，主要實現電機的供電、驅動、轉速反饋等功能，現有的電機驅動控制器由于線性度較差，對于一些特定型號的電機用電機無法滿足驅動的要求。

發明內容

為了解決上述技術問題的至少一個，本發明提供一種純硬件高性能電機驅動控制器，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。

作為一種可選的實施方式，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。

作為一種可選的實施方式，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PI調節后，獲得速度環輸出信號。

作為一種可選的實施方式，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。

作為一種可選的實施方式，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。

作為一種可選的實施方式，所述電機驅動控制器，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。