[發明專利]一種無刷直流電機控制系統

在審

• 申請號: 202211727558.0
• 申請日: 2022-12-30
• 公開（公告）號: CN115913001A
• 公開（公告）日: 2023-04-04
• 發明（設計）人: 張軍;裴向前
• 申請（專利權）人: 浙江辰日新能源技術有限公司
• 主分類號: H02P6/08
• 分類號: H02P6/08;H02P6/24;H02P6/16;H02P6/182
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種無刷直流電機控制系統，所述的無刷直流電機包括定子和轉子，所述定子設置在所述轉子內，其特征在于：所述控制系統包括交互單元、電機轉速檢測單元、主控單元、電機驅動單元；

所述交互單元用于接收操作信號，根據所述操作信號生成電機控制信號，并將所述電機控制信號發送給所述主控單元，所述電機控制信號包括電機轉速控制信號和電機旋轉方向控制信號；

所述電機轉速檢測單元用于檢測所述轉子的轉速，并將轉速檢測信號反饋給所述主控單元；

所述主控單元根據所述電機轉速控制信號獲得電機目標轉速，根據所述轉速檢測信號獲得電機反饋轉速，根據所述電機目標轉速和所述電機反饋轉速，得到電機控制的轉速變化量，根據所述電機旋轉方向控制信號確定電機旋轉方向，根據所述電機旋轉方向和所述轉速變化量生成用于控制所述無刷直流電機的脈沖控制信號，并將所述脈沖控制信號發送給所述電機驅動單元；

所述電機驅動單元根據接收的脈沖控制信號，將直流電源轉換為交流電，以使所述無刷直流電機達到目標轉速。

2.如權利要求1所述的一種無刷直流電機控制系統，其特征在于：所述電機轉速檢測單元包括磁角度編碼器，所述磁角度編碼器包括磁編碼芯片和檢測磁極，所述檢測磁極與所述轉子同軸裝配并與所述轉子同步旋轉，所述磁編碼芯片感應所述檢測磁極的旋轉變化以生成所述轉速檢測信號。

3.如權利要求1所述的一種無刷直流電機控制系統，其特征在于：所述電機驅動單元包括：脈沖寬度調制PWM控制電路，逆變電路，反電動勢檢測電路和轉換電路，所述逆變電路包括橋式電路，每路橋式電路上設置有功率開關管，每個功率開關管對應設置有驅動單元；

所述反電動勢檢測電路檢測所述無刷直流電機的電樞繞組對應的反電動勢，并生成反電動勢信號輸出給所述轉換電路；所述轉換電路根據反電動勢信號獲得換相信號并發送給所述PWM控制電路；

所述PWM控制電路根據所述脈沖控制信號和換相信號，生成PWM斬波信號，每路PWM斬波信號分別發送給其中一個功率開關管的驅動單元，各路功率開關管的驅動單元根據接收到的PWM斬波信號控制功率開關管的導通時間和關斷時間，使直流電源依次加載在電樞繞組上，產生驅動電機旋轉的交流電流。

4.如權利要求1所述的一種無刷直流電機控制系統，其特征在于：所述電機轉速控制信號包括根據操作機械動作輸出的模擬量電壓信號；所述電機旋轉方向控制信號包括兩路數字量信號，其中一路數字量信號用于指示電機旋轉方向為順時針旋轉，另一路數字量信號用于指示電機旋轉方向為逆時針旋轉。

5.如權利要求1-4中任意一項所述的一種無刷直流電機控制系統，其特征在于：所述脈沖控制信號根據所述電機旋轉方向和所述轉速變化量確定脈沖寬度，根據所述脈沖寬度生成用于控制電機的脈沖控制信號。

6.如權利要求5所述的一種無刷直流電機控制系統，其特征在于：所述直流無刷電機帶動升降機上升和下降時的電機旋轉方向不相同，其中一個旋轉方向時，所述脈沖控制信號的脈沖寬度范圍為第一范圍，另一個旋轉方向時，所述脈沖控制信號的脈沖寬度范圍為第二范圍，所述第一范圍和第二范圍不相同且沒有重疊。

7.如權利要求1所述的一種無刷直流電機控制系統，其特征在于：還包括剎車驅動單元和剎車單元，所述剎車驅動單元響應所述主控單元的剎車控制信號，控制所述剎車單元動作，對所述無刷直流電機進行制動或者解除制動。

8.如權利要求1所述的一種無刷直流電機控制系統，其特征在于：還包括溫度檢測單元，用于檢測所述無刷直流電機運行時的溫度，并向所述主控單元反饋溫度檢測信號，所述主控單元根據反饋的溫度檢測信號對無刷直流電機進行溫度控制，其中所述溫度檢測單元包括全橋采樣電路和放大電路，所述采樣電路采樣的溫度檢測信號經所述放大電路放大后傳輸給所述主控單元。

9.如權利要求8所述的一種無刷直流電機控制系統，其特征在于：所述全橋采樣電路包括溫度傳感器和三個電阻，所述溫度傳感器安裝在所述定子上，其中所述溫度傳感器為三線補償性溫度傳感器，所述三線補充性傳感器包括溫感電阻和三個管腳，其中兩個管腳之間連接有溫感電阻，所述兩個管腳的傳輸線電阻阻值相等，所述三個管腳中的第三個管腳接地。