一種無位置傳感器直流變頻電機(jī)驅(qū)動器的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種隨電機(jī)轉(zhuǎn)速變化可控電阻分壓濾波電路構(gòu)成的無位置傳感器直流變頻電機(jī)驅(qū)動器，包括微處理器DSP(1)、智能功率模塊IPM(2)、端電壓分壓濾波電路(3)、可控電阻電路(4)，給定轉(zhuǎn)速信號與微處理器DSP(1)相接，微處理器DSP(1)的輸出分別與智能功率模塊IPM(2)和可控電阻電路(4)連接，智能功率模塊IPM2)分別與端電壓分壓濾波電路(3)以及永磁電機(jī)三相繞組A、B、C輸入端連接，端電壓分壓濾波電路(3)與微處理器DSP(1)的輸入連接，可控電阻電路(4)與端電壓分壓濾波電路(3)連接。本實用新型能確保在0.1％電機(jī)額定轉(zhuǎn)速下，都能正確地檢測到轉(zhuǎn)子位置，從而使得起動時電機(jī)只要抖動一下就能正確地檢測到轉(zhuǎn)子位置，實現(xiàn)了在任何負(fù)載下都能順利起動。
【專利說明】一種無位置傳感器直流變頻電機(jī)驅(qū)動器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種無位置傳感器直流變頻電機(jī)驅(qū)動器，特別是涉及一種無霍爾傳感器、可帶載起動、硬件電路簡單的無位置傳感器直流變頻電機(jī)驅(qū)動器，屬于電機(jī)控制【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]直流變頻電機(jī)在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、航空航天和家用電器等領(lǐng)域應(yīng)用越來越廣泛，直流變頻電機(jī)由無位置傳感器驅(qū)動器和永磁電機(jī)本體組成，目前常用的無位置傳感器驅(qū)動器主要由DSP主控芯片、智能功率模塊IPM和電機(jī)端電壓固定電阻分壓濾波電路組成，如圖1所示，圖1中DSP主控芯片采樣經(jīng)過固定電阻分壓濾波電路的電機(jī)三相端電壓，利用程序獲得電機(jī)反電動勢的過零點，檢測電機(jī)的轉(zhuǎn)子位置，由于固定分壓濾波電路必須要保證電機(jī)在最高轉(zhuǎn)速時送給DSP電壓不能超過5V，這就導(dǎo)致電機(jī)在低速時分壓的端電壓很低，結(jié)果DSP無法檢測出轉(zhuǎn)子位置，一般電機(jī)轉(zhuǎn)速低于額定轉(zhuǎn)速的10%，必須要采取開環(huán)強迫起動，存在不能帶載起動，而且受電機(jī)參數(shù)影響的缺陷，應(yīng)用范圍很窄。
實用新型內(nèi)容
[0003]針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本實用新型提出一種電機(jī)端電壓分壓濾波電路隨電機(jī)轉(zhuǎn)速變化的可控電阻分壓濾波電路構(gòu)成的無位置傳感器直流變頻電機(jī)驅(qū)動器。
[0004]本實用新型采用的技術(shù)方案是:
[0005]包括微處理器DSP、智能功率模塊IPM、端電壓分壓濾波電路、可控電阻電路，給定轉(zhuǎn)速信號與微處理器DSP相接，微處理器DSP的輸出分別與智能功率模塊IPM和可控電阻電路連接，智能功率模塊IPM分別與端電壓分壓濾波電路以及永磁電機(jī)三相繞組A、B、C輸入端連接，端電壓分壓濾波電路與微處理器DSP的輸入連接，可控電阻電路與端電壓分壓濾波電路連接。
[0006]所述的微處理器DSP采用通用數(shù)字信號處理器TMS320LF2407A，微處理器DSP的PWM1、PWM3、PWM5引腳分別與智能功率模塊IPM的高端驅(qū)動信號輸入引腳UH、VH、WH相連，微處理器DSP的PWM2、PWM4、PWM6引腳分別與智能功率模塊IPM的低端驅(qū)動信號輸入引腳UL、VL、WL相連，微處理器DSP的模數(shù)轉(zhuǎn)換輸入引腳ADCIN03與端電壓分壓濾波電路的電容Cl的上端連接，微處理器DSP的模數(shù)轉(zhuǎn)換輸入引腳ADCIN02與端電壓分壓濾波電路的電容C2的上端連接，微處理器DSP的模數(shù)轉(zhuǎn)換輸入引腳ADCIN01與端電壓分壓濾波電路的電容C3的上端連接，給定轉(zhuǎn)速信號與微處理器DSP的模數(shù)轉(zhuǎn)換輸入引腳ADCIN04連接。
[0007]所述的智能功率模塊IPM的逆變器功率輸出引腳U、V、W分別與永磁電機(jī)的三相繞組A、B、C連接，智能功率模塊IPM的直流母線電壓負(fù)端引腳NU、NV、NW匯接后接地。
[0008]所述的端電壓分壓濾波電路包括六個電阻R1、R2、R3、R4、R5、R6以及三個電容Cl、C2、C3，電阻Rl的上端、電阻R3的上端、電阻R5的上端分別與智能功率模塊IPM的逆變器功率輸出引腳U、V、W連接，電阻Rl的下端、電阻R3的下端、電阻R5的下端分別與電阻R2的上端、電阻R4的上端、電阻R6的上端連接，電阻R2的上端、電阻R4的上端、電阻R6的上端分別與電容Cl的上端、電容C2的上端、電容C3的上端連接，電阻R2的下端、電阻R4的下端、電阻R6的下端、電容Cl的下端、電容C2的下端、電容C3的下端匯接接地。
[0009]所述的可控電阻電路包括六個電阻1?7、1?8、1?9、1?10、1?11、1?12以及三個三極管Tl、T2、T3，電阻R8的右端、電阻RlO的右端、電阻R12的右端、微處理器DSP的PWM12引腳匯接，電阻R8的左端、電阻RlO的左端、電阻R12的左端分別與三極管Tl的基極、三極管Τ2的基極、三極管Τ3的基極連接，電阻R7的上端、電阻R9的上端、電阻Rll的上端分別與電阻R2的上端、電阻R4的上端、電阻R6的上端連接，電阻R7的下端、電阻R9的下端、電阻Rll的下端分別與三極管Tl的集電極、三極管Τ2的集電極、三極管Τ3的集電極連接，三極管Tl的發(fā)射極、三極管Τ2的發(fā)射極、三極管Τ3的發(fā)射極匯接接地。
[0010]本實用新型無位置傳感器直流變頻電機(jī)驅(qū)動器與【背景技術(shù)】相比，電機(jī)端電壓分壓濾波電路采用隨電機(jī)轉(zhuǎn)速變化的可控分壓濾波電路，確保在0.1 %電機(jī)額定轉(zhuǎn)速下，都能正確地檢測到轉(zhuǎn)子位置，從而使得起動時電機(jī)只要抖動一下就能正確地檢測到轉(zhuǎn)子位置，實現(xiàn)了在任何負(fù)載下都能順利起動的目的。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1是【背景技術(shù)】常用的無位置傳感器直流變頻電機(jī)驅(qū)動器原理方框圖
[0012]圖2是本實用新型方框示意圖。
[0013]圖3是本實用新型的一個實施例的電路連接圖。
[0014]圖2中:1、微處理器DSP，2、智能功率模塊IPM，3、端電壓分壓濾波電路，4、可控電阻電路。
【具體實施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖2和實施例對本實用新型作進(jìn)一步說明。
[0016]如圖1所示，本實用新型是一種無位置傳感器直流變頻電機(jī)驅(qū)動器，包括:微處理器DSP(I)、智能功率模塊IPM(2)、端電壓分壓濾波電路(3)、可控電阻電路(4)，給定轉(zhuǎn)速信號與微處理器DSP(I)相接，微處理器DSP(I)的輸出分別與智能功率模塊IPM(2)和可控電阻電路(4)連接，智能功率模塊IPM(2)分別與端電壓分壓濾波電路(3)以及永磁電機(jī)三相繞組A、B、C輸入端連接，端電壓分壓濾波電路(3)與微處理器DSP(I)的輸入連接，可控電阻電路⑷與端電壓分壓濾波電路⑶連接。
[0017]如圖2所示，微處理器DSP (I)采用通用數(shù)字信號處理器TMS320LF2407A，微處理器DSP(I)的PWM1、PWM3、PWM5引腳分別與智能功率模塊IPM(2)的高端驅(qū)動信號輸入引腳UH、VH、WH相連，微處理器DSP (I)的PWM2、PWM4、PWM6引腳分別與智能功率模塊IPM⑵的低端驅(qū)動信號輸入引腳UL、VL、WL相連，微處理器DSP(I)的模數(shù)轉(zhuǎn)換輸入引腳ADCIN03與端電壓分壓濾波電路(3)的電容Cl的上端連接，微處理器DSP(I)的模數(shù)轉(zhuǎn)換輸入引腳ADCIN02與端電壓分壓濾波電路(3)的電容C2的上端連接，微處理器DSP (I)的模數(shù)轉(zhuǎn)換輸入引腳ADCIN01與端電壓分壓濾波電路(3)的電容C3的上端連接，給定轉(zhuǎn)速信號與微處理器DSP(I)的模數(shù)轉(zhuǎn)換輸入引腳ADCIN04連接；智能功率模塊IPM(2)的逆變器功率輸出引腳U、V、W分別與永磁電機(jī)的三相繞組A、B、C連接，智能功率模塊IPM⑵的直流母線電壓負(fù)端引腳NU、NV、NW匯接后接地；端電壓分壓濾波電路(3)包括六個電阻町、1?2、1?3、1?4、1?5、R6以及三個電容Cl、C2、C3，電阻Rl的上端、電阻R3的上端、電阻R5的上端分別與智能功率模塊IPM⑵的輸出引腳U、V、W連接，電阻Rl的下端、電阻R3的下端、電阻R5的下端分別與電阻R2的上端、電阻R4的上端、電阻R6的上端連接，電阻R2的上端、電阻R4的上端、電阻R6的上端分別與電容Cl的上端、電容C2的上端、電容C3的上端連接，電阻R2的下端、電阻R4的下端、電阻R6的下端、電容Cl的下端、電容C2的下端、電容C3的下端匯接接地；可控電阻電路(4)包括六個電阻R7、R8、R9、R10、R11、R12以及三個三極管T1、T2、T3，電阻R8的右端、電阻RlO的右端、電阻R12的右端、微處理器DSP的PWM12引腳匯接，電阻R8的左端、電阻RlO的左端、電阻R12的左端分別與三極管Tl的基極、三極管Τ2的基極、三極管Τ3的基極連接，電阻R7的上端、電阻R9的上端、電阻Rll的上端分別與電阻R2的上端、電阻R4的上端、電阻R6的上端連接，電阻R7的下端、電阻R9的下端、電阻Rll的下端分別與三極管Tl的集電極、三極管Τ2的集電極、三極管Τ3的集電極連接，三極管Tl的發(fā)射極、三極管Τ2的發(fā)射極、三極管Τ3的發(fā)射極匯接接地。
[0018]本實用新型的實施過程是:
[0019]如圖2所示，上電后，電機(jī)開始抖動，微處理器DSP的PWM12引腳輸出反映電機(jī)轉(zhuǎn)速的信號到可控電阻電路，通過改變?nèi)齻€三極管的開通、截止時間，讓端電壓分壓濾波電路等效的分壓電阻發(fā)生改變，等效的分壓電阻隨電機(jī)的轉(zhuǎn)速變化而變化，電機(jī)轉(zhuǎn)速越高，等效電阻越小，從而使得送到微處理器DSP的模數(shù)轉(zhuǎn)換輸入引腳ADCINO1、ADCIN02、ADCIN02的采樣電壓即便在電機(jī)低速時也能獲得較大的值，使得電機(jī)很快進(jìn)入轉(zhuǎn)子位置檢測的閉環(huán)工作狀態(tài)，實現(xiàn)不受電機(jī)參數(shù)影響的帶載起動。
[0020]上述【具體實施方式】用來解釋本實用新型，而不是對本實用新型進(jìn)行限制，在本實用新型的精神和權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)，對本實用新型做出的任何修改和改變，都落入本實用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。`
【權(quán)利要求】
1.一種無位置傳感器直流變頻電機(jī)驅(qū)動器，其特征在于:包括微處理器DSP(I)、智能功率模塊IPM(2)、端電壓分壓濾波電路(3)、可控電阻電路(4)，給定轉(zhuǎn)速信號與微處理器DSP(I)相接，微處理器DSP(I)的輸出分別與智能功率模塊IPM(2)和可控電阻電路⑷連接，智能功率模塊IPM(2)分別與端電壓分壓濾波電路(3)以及永磁電機(jī)三相繞組A、B、C輸入端連接，端電壓分壓濾波電路(3)與微處理器DSP(I)的輸入連接，可控電阻電路(4)與端電壓分壓濾波電路⑶連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無位置傳感器直流變頻電機(jī)驅(qū)動器，其特征在于:微處理器DSP(I)采用通用數(shù)字信號處理器了1^3201^2407八，微處理器05?(1)的PWM1、PWM3、PWM5引腳分別與智能功率模塊IPM⑵的高端驅(qū)動信號輸入引腳UH、VH、WH相連，微處理器DSP(I)的PWM2、PWM4、PWM6引腳分別與智能功率模塊IPM(2)的低端驅(qū)動信號輸入引腳UL、VL、WL相連，微處理器DSP(I)的模數(shù)轉(zhuǎn)換輸入引腳ADCIN03與端電壓分壓濾波電路(3)的電容Cl的上端連接，微處理器DSP(I)的模數(shù)轉(zhuǎn)換輸入引腳ADCIN02與端電壓分壓濾波電路(3)的電容C2的上端連接，微處理器DSP(I)的模數(shù)轉(zhuǎn)換輸入引腳ADCIN01與端電壓分壓濾波電路(3)的電容C3的上端連接，給定轉(zhuǎn)速信號與微處理器DSP(I)的模數(shù)轉(zhuǎn)換輸入引腳ADCIN04 連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無位置傳感器直流變頻電機(jī)驅(qū)動器，其特征在于:智能功率模塊IPM⑵的逆變器功率輸出引腳U、V、W分別與永磁電機(jī)的三相繞組A、B、C連接，智能功率模塊IPM⑵的直流母線電壓負(fù)端引腳NU、NV、NW匯接后接地。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無位置傳感器直流變頻電機(jī)驅(qū)動器，其特征在于:端電壓分壓濾波電路⑶包括六個電阻R1、R2、R3、R4、R5、R6以及三個電容C1、C2、C3，電阻Rl的上端、電阻R3的上端、電 阻R5的上端分別與智能功率模塊IPM⑵的輸出引腳U、V、W連接，電阻Rl的下端、電阻R3的下端、電阻R5的下端分別與電阻R2的上端、電阻R4的上端、電阻R6的上端連接，電阻R2的上端、電阻R4的上端、電阻R6的上端分別與電容Cl的上端、電容C2的上端、電容C3的上端連接，電阻R2的下端、電阻R4的下端、電阻R6的下端、電容Cl的下端、電容C2的下端、電容C3的下端匯接接地。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無位置傳感器直流變頻電機(jī)驅(qū)動器，其特征在于:可控電阻電路⑷包括六個電阻R7、R8、R9、RIO、R1UR12以及三個三極管Tl、T2、T3，電阻R8的右端、電阻RlO的右端、電阻R12的右端、微處理器DSP的PWM12引腳匯接，電阻R8的左端、電阻RlO的左端、電阻R12的左端分別與三極管Tl的基極、三極管T2的基極、三極管T3的基極連接，電阻R7的上端、電阻R9的上端、電阻Rll的上端分別與電阻R2的上端、電阻R4的上端、電阻R6的上端連接，電阻R7的下端、電阻R9的下端、電阻Rll的下端分別與三極管Tl的集電極、三極管T2的集電極、三極管T3的集電極連接，三極管Tl的發(fā)射極、三極管T2的發(fā)射極、三極管T3的發(fā)射極匯接接地。
【文檔編號】H02P6/18GK203660939SQ201420011348
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2014年1月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月3日
【發(fā)明者】馬建如 申請人:常州信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院