发明名称 一种四相直流无刷电机驱动系统及其方法
摘要 本发明公开了一种四相直流无刷电机驱动系统及其方法。它包括主电路、检测电路、控制器,主电路包括开关器件及其驱动电路,采用12个单向开关单元,每个单向开关单元由IGBT或MOSFET开关器件与二极管串联,电流只能单向流动;四相电机每相分别用三个开关单元与三相电源各相连接,检测电路由3个电压传感器、4个电流传感器和1个编码器组成,控制器由9个AD转换器和一个FPGA控制器组成,电源为三相正弦交流电源;本发明省去了中间储能环节如直流稳压电容,减小了驱动器的体积与重量,提高了驱动器的可靠性,扩展了适用环境范围。但大大简化了换相逻辑,使系统可靠性大幅提高。
申请公布号 CN104253567B 申请公布日期 2017.02.15
申请号 CN201410440496.4 申请日期 2014.09.01
申请人 浙江机电职业技术学院 发明人 姜洋;丁明军
分类号 H02P6/06(2006.01)I 主分类号 H02P6/06(2006.01)I
代理机构 杭州求是专利事务所有限公司 33200 代理人 张法高
主权项 一种四相直流无刷电机驱动系统,其特征在于:它包括主电路、检测电路、控制器,主电路包括开关器件及其驱动电路,采用12个单向开关单元,每个单向开关单元由IGBT或MOSFET开关器件与二极管串联,电流只能单向流动,四相电机每相分别用三个开关单元与三相电源各相连接,分别记为A1、B1、C1、 A2、B2、C2、 A3、B3、C3、A4、B4、C4,检测电路由3个电压传感器、4个电流传感器和1个编码器组成,控制器由9个AD转换器和一个FPGA控制器组成,FPGA控制器由PI控制器、电流滞环控制器、驱动信号模块和电压识别模块组成,电源为三相正弦交流电源;三相正弦交流电源的三相A、B、C经3个电压传感器、3个AD转换器与FPGA控制器中电压识别模块相连,主电路的一端与3个电压传感器相连,主电路另一端通过4个电流传感器与四相电机绕组相连,4个电流传感器通过4个AD转换器与FPGA控制器中电流滞环控制器相连,编码器安装在电机轴上,其连接线通过1个AD转换器与FPGA控制器中PI控制器相连,速度参考信号模块通过AD转换器与FPGA控制器中PI控制器相连, FPGA控制器中的驱动信号模块与主电路的驱动电路相连;该四相直流无刷电机驱动系统以相电流为控制对象,电流超过上限则施加负向最大电压;电流低于下限则施加正向最大电压,产生所需参考电压信号,通过电压传感器以确定每一时刻的电源电压幅值大小关系,来得到每一时刻对应的正向最大电压与负向最大电压,产生电压等级信号,驱动信号模块将电压等级信号与电压参考信号相结合输出开关门信号,以实现电机的控制。
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