一種新型無(wú)刷直流電機(jī)控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公布一種新型無(wú)刷直流電機(jī)控制系統(tǒng)，包括DSP處理芯片、功率驅(qū)動(dòng)模塊、三相全橋逆變模塊、電流/電壓檢測(cè)模塊、驅(qū)動(dòng)保護(hù)模塊、位置傳感器、電源模塊、諧波抑制模塊、無(wú)源濾波模塊和無(wú)刷直流電機(jī)，所述DSP處理芯片的PWM輸出端與所述功率驅(qū)動(dòng)模塊的輸入端電連接，所述功率驅(qū)動(dòng)模塊的輸出端分別與所述三相全橋逆變模塊的輸入端和所述電流/電壓檢測(cè)模塊的輸入端電連接。本實(shí)用新型不僅具有較高的抗干擾能力和工作效率及適應(yīng)性，而且還可以使供給無(wú)刷直流電機(jī)的電源電壓穩(wěn)定、諧波電流弱，增強(qiáng)無(wú)刷直流電機(jī)使用的安全性，提高無(wú)刷直流電機(jī)的使用壽命。
【專利說(shuō)明】 一種新型無(wú)刷直流電機(jī)控制系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種電機(jī)控制系統(tǒng)，特別涉及一種新型無(wú)刷直流電機(jī)控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]無(wú)刷直流電機(jī)是以電子換向器代替?zhèn)鹘y(tǒng)的機(jī)械換向器，并隨著電力電子器件迅速發(fā)展而成熟起來(lái)的機(jī)電一體化電機(jī)產(chǎn)品。由于其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠、維護(hù)方便、運(yùn)行效率高等特點(diǎn)使之廣泛應(yīng)用于交通、煤礦自動(dòng)化和工業(yè)自動(dòng)化等領(lǐng)域，
[0003]但現(xiàn)有無(wú)刷直流電機(jī)控制系統(tǒng)抗干擾能力差、工作效率低，系統(tǒng)適應(yīng)性差，而且由于交流電逆變后電壓不穩(wěn)定而且電流中股攜帶有大量諧波，電壓的波動(dòng)影響無(wú)刷直流電機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)行，而大量的諧波會(huì)使無(wú)刷直流電機(jī)的轉(zhuǎn)子溫度升高，進(jìn)而影響電機(jī)的使用壽命，還會(huì)帶來(lái)潛在危險(xiǎn)。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]有鑒于此，本實(shí)用新型在于提供一種新型無(wú)刷直流電機(jī)控制系統(tǒng)，不僅具有較高的抗干擾能力和工作效率及適應(yīng)性，而且還可以使供給無(wú)刷直流電機(jī)的電源電壓穩(wěn)定、諧波電流弱，增強(qiáng)無(wú)刷直流電機(jī)使用的安全性，提高無(wú)刷直流電機(jī)的使用壽命。
[0005]為解決上述問(wèn)題，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案:一種新型無(wú)刷直流電機(jī)控制系統(tǒng)，包括DSP處理芯片、功率驅(qū)動(dòng)模塊、三相全橋逆變模塊、電流/電壓檢測(cè)模塊、驅(qū)動(dòng)保護(hù)模塊、位置傳感器、電源模塊、諧波抑制模塊、無(wú)源濾波模塊和無(wú)刷直流電機(jī)，所述DSP處理芯片的PWM輸出端與所述功率驅(qū)動(dòng)模塊的輸入端電連接，所述功率驅(qū)動(dòng)模塊的輸出端分別與所述三相全橋逆變模塊的輸入端和所述電流/電壓檢測(cè)模塊的輸入端電連接，所述三相全橋逆變模塊的輸出端分別與所述電流/電壓檢測(cè)模塊的輸入端和所述無(wú)源濾波模塊的輸入端電連接，所述無(wú)源濾波模塊的輸出端與所述諧波抑制模塊的輸入端電連接，所述諧波抑制模塊的輸出端與所述無(wú)刷直流電機(jī)的控制端電連接，所述無(wú)刷直流電機(jī)的控制端分別所述電流/電壓檢測(cè)模塊的輸入端和所述驅(qū)動(dòng)保護(hù)模塊的輸入端電連接，所述電流/電壓檢測(cè)模塊的輸出端與所述DSP處理芯片的ADC模塊的輸入端連接，所述驅(qū)動(dòng)保護(hù)模塊的輸出端與所述DSP處理芯片的POPINT模塊的輸入端電連接；所述位置傳感器安裝在所述無(wú)刷直流電機(jī)的定子上，所述位置傳感器的輸出端與所述DSP處理芯片的CAP輸入端電連接。
[0006]上述新型無(wú)刷直流電機(jī)控制系統(tǒng)，所述三相全橋逆變模塊為六個(gè)IGBT構(gòu)成的逆變電路模塊。
[0007]上述新型無(wú)刷直流電機(jī)控制系統(tǒng)，所述無(wú)源濾波模塊為RC無(wú)源濾波電路模塊。
[0008]上述新型無(wú)刷直流電機(jī)控制系統(tǒng)，所述DSP處理芯片的輸出端與所述顯示模塊連接，所述DSP處理芯片的輸入端分別與所述電源模塊的輸出端和所述鍵盤(pán)電連接。
[0009]上述新型無(wú)刷直流電機(jī)控制系統(tǒng)，所述DSP處理芯片為型號(hào)為T(mén)MS320C553X的處理芯片。
[0010]本實(shí)用新型的有益效果是:
[0011]1.采用DSP處理芯片為本實(shí)用新型的系統(tǒng)核心，具有控制靈活和適應(yīng)性強(qiáng)的特點(diǎn)，可以有效地處理系統(tǒng)的不確定性和非線性，提高系統(tǒng)的抗干擾能力。
[0012]2.本實(shí)用新型采用無(wú)源濾波模塊和諧波抑制模塊對(duì)三相全橋逆變模塊逆變處理后的電流進(jìn)行濾波和諧波抑制，不僅使得經(jīng)過(guò)濾波和諧波抑制處理的電流電壓穩(wěn)定，而且電流中的諧波電流含量降低，從而降低了因諧波電流而產(chǎn)生的渦流損耗，避免電機(jī)長(zhǎng)時(shí)間工作時(shí)轉(zhuǎn)子溫度升高過(guò)快，從而避免因線路或轉(zhuǎn)子溫度過(guò)高而出現(xiàn)的強(qiáng)制停機(jī)等現(xiàn)象的發(fā)生，進(jìn)而增強(qiáng)了無(wú)刷直流電機(jī)使用的安全性，提高無(wú)刷直流電機(jī)的使用壽命。
【專利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1為本實(shí)用新型的新型無(wú)刷直流電機(jī)控制系統(tǒng)的工作原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]為清楚說(shuō)明本實(shí)用新型中的方案，下面給出優(yōu)選的實(shí)施例并結(jié)合附圖詳細(xì)說(shuō)明。
[0015]如圖1所示，一種新型無(wú)刷直流電機(jī)控制系統(tǒng)，包括DSP處理芯片、功率驅(qū)動(dòng)模塊、三相全橋逆變模塊、電流/電壓檢測(cè)模塊、驅(qū)動(dòng)保護(hù)模塊、位置傳感器、電源模塊、諧波抑制模塊、無(wú)源濾波模塊和無(wú)刷直流電機(jī)，其中，在本實(shí)施例中，DSP處理芯片優(yōu)選型號(hào)為T(mén)MS320C553X的處理芯片。
[0016]如圖1所示，所述DSP處理芯片的PWM輸出端與所述功率驅(qū)動(dòng)模塊的輸入端電連接，所述功率驅(qū)動(dòng)模塊的輸出端分別與所述三相全橋逆變模塊的輸入端和所述電流/電壓檢測(cè)模塊的輸入端電連接，所述三相全橋逆變模塊的輸出端分別與所述電流/電壓檢測(cè)模塊的輸入端和所述無(wú)源濾波模塊的輸入端電連接，所述無(wú)源濾波模塊的輸出端與所述諧波抑制模塊的輸入端電連接，所述諧波抑制模塊的輸出端與所述無(wú)刷直流電機(jī)的控制端電連接，所述無(wú)刷直流電機(jī)的輸出端分別所述電流/電壓檢測(cè)模塊的輸入端、所述驅(qū)動(dòng)保護(hù)模塊的輸入端和所述位置傳感器的輸入端電連接，所述電流/電壓檢測(cè)模塊的輸出端與所述DSP處理芯片的ADC模塊的輸入端連接，所述驅(qū)動(dòng)保護(hù)模塊的輸出端與所述DSP處理芯片的POPINT模塊的輸入端電連接，所述位置傳感器安裝在所述無(wú)刷直流電機(jī)的定子上，所述位置傳感器的輸出端通過(guò)數(shù)據(jù)電纜與所述DSP處理芯片的CAP輸入端電連接并信號(hào)導(dǎo)通。為了便于操作與控制，所述DSP處理芯片的輸出端與所述顯示模塊通信連接，所述DSP處理芯片的輸入端分別與所述電源模塊的輸出端和所述鍵盤(pán)電連接。
[0017]本實(shí)用新型中，所述三相全橋逆變模塊選用六個(gè)IGBT構(gòu)成的逆變電路模塊，所述無(wú)源濾波模塊選用RC無(wú)源濾波電路模塊。
[0018]接通電源時(shí)，所述位置傳感器檢測(cè)出所述無(wú)刷直流電機(jī)的轉(zhuǎn)子所處位置的信號(hào)，并通過(guò)數(shù)據(jù)電纜經(jīng)CAP傳輸給所述DSP處理芯片，該信號(hào)經(jīng)過(guò)所述DSP處理芯片處理，所述DSP處理芯片上的PWM模塊生成并向所述功率驅(qū)動(dòng)模塊及所述三相全橋逆變模塊發(fā)送PWM控制信號(hào)；所述三相全橋逆變模塊在PWM信號(hào)的控制下將所述電源模塊提供的電流進(jìn)行逆變處理，然后依次通過(guò)所述RC無(wú)源濾波電路和所述諧波抑制模塊處理后與所述無(wú)刷直流電機(jī)的控制端相連，從而實(shí)現(xiàn)在PWM信號(hào)控制下，將工作電壓按規(guī)律加到電機(jī)的三相繞組上，使電機(jī)工作，并根據(jù)所述無(wú)刷直流電機(jī)的實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)速和預(yù)設(shè)目標(biāo)轉(zhuǎn)速的比較結(jié)果，對(duì)所述PWM控制信號(hào)的占空比進(jìn)行調(diào)整，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)所述無(wú)刷直流電機(jī)的控制。
[0019]本實(shí)用新型中，所述電流/電壓檢測(cè)模塊用于檢測(cè)所述功率驅(qū)動(dòng)模塊及三相全橋逆變模塊的電流和電壓，然后由所述DSP處理芯片根據(jù)所述電流/電壓檢測(cè)模塊所測(cè)的電流和電壓，對(duì)所述無(wú)刷直流電機(jī)進(jìn)行過(guò)流保護(hù)和過(guò)壓保護(hù)。所述無(wú)刷直流電機(jī)的控制端與所述驅(qū)動(dòng)保護(hù)模塊相連，所述驅(qū)動(dòng)保護(hù)模塊與所述DSP處理芯片的POPINT輸入端相連，用于防止所述三相全橋逆變模塊中IGBT因過(guò)流，或短路被燒壞，實(shí)現(xiàn)過(guò)壓欠壓保護(hù)、過(guò)流保護(hù)和過(guò)溫保護(hù)的作用。
[0020]上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型創(chuàng)造所作的舉例，而并非對(duì)本實(shí)用新型創(chuàng)造【具體實(shí)施方式】的限定。對(duì)于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在上述說(shuō)明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動(dòng)。這里無(wú)需也無(wú)法對(duì)所有的實(shí)施方式予以窮舉。凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所引伸出的任何顯而易見(jiàn)的變化或變動(dòng)仍處于本實(shí)用新型創(chuàng)造權(quán)利要求的保護(hù)范圍之中。
【權(quán)利要求】
1.一種新型無(wú)刷直流電機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于，包括DSP處理芯片、功率驅(qū)動(dòng)模塊、三相全橋逆變模塊、電流/電壓檢測(cè)模塊、驅(qū)動(dòng)保護(hù)模塊、位置傳感器、電源模塊、諧波抑制模塊、無(wú)源濾波模塊和無(wú)刷直流電機(jī)，所述DSP處理芯片的PWM輸出端與所述功率驅(qū)動(dòng)模塊的輸入端電連接，所述功率驅(qū)動(dòng)模塊的輸出端分別與所述三相全橋逆變模塊的輸入端和所述電流/電壓檢測(cè)模塊的輸入端電連接，所述三相全橋逆變模塊的輸出端分別與所述電流/電壓檢測(cè)模塊的輸入端和所述無(wú)源濾波模塊的輸入端電連接，所述無(wú)源濾波模塊的輸出端與所述諧波抑制模塊的輸入端電連接，所述諧波抑制模塊的輸出端與所述無(wú)刷直流電機(jī)的控制端電連接，所述無(wú)刷直流電機(jī)的控制端分別所述電流/電壓檢測(cè)模塊的輸入端和所述驅(qū)動(dòng)保護(hù)模塊的輸入端電連接，所述電流/電壓檢測(cè)模塊的輸出端與所述DSP處理芯片的ADC模塊的輸入端連接，所述驅(qū)動(dòng)保護(hù)模塊的輸出端與所述DSP處理芯片的POPINT模塊的輸入端電連接；所述位置傳感器安裝在所述無(wú)刷直流電機(jī)的定子上，所述位置傳感器的輸出端與所述DSP處理芯片的CAP輸入端電連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型無(wú)刷直流電機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述三相全橋逆變模塊為六個(gè)IGBT構(gòu)成的逆變電路模塊。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型無(wú)刷直流電機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述無(wú)源濾波模塊為RC無(wú)源濾波電路模塊。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型無(wú)刷直流電機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述DSP處理芯片的輸出端與所述顯示模塊連接，所述DSP處理芯片的輸入端分別與所述電源模塊的輸出端和所述鍵盤(pán)電連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型無(wú)刷直流電機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述DSP處理芯片為型號(hào)為T(mén)MS320C553X的處理芯片。
【文檔編號(hào)】H02P7/28GK204068794SQ201420509569
【公開(kāi)日】2014年12月31日 申請(qǐng)日期:2014年9月4日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月4日
【發(fā)明者】景峰, 熊青山 申請(qǐng)人:深圳市智控科技有限公司