一种高速无刷直流电动机无位置传感器控制系统

摘要

一种高速无刷直流电动机无位置传感器控制系统，主要由数字控制器、全控三相整流桥、三相三重斩波器、三相逆变桥、高速无刷直流电动机和相电流传感器等部件组成。本发明针对高速无刷直流电动机大电流高频调制涡流损耗大的问题，采用全控三相整流桥、三相三重斩波器进行两级电能调制，对三相逆变桥输出相电流进行跟踪控制。依据相电流跟踪误差，数字控制器调节九路PWM调制信号占空比，并实时补偿六路换相逻辑信号，实现高速无刷直流电动机低涡流损耗高速旋转。本发明有效地解决了高速无刷直流电动机高速旋转涡流损耗大的问题，对高速无刷直流电动机无位置传感器控制研究有重要的应用价值。

主权项

一种高速无刷直流电动机无位置传感器控制系统，其特征在于包括：全控三相整流桥（1）、薄膜电容组（2）、三相三重斩波器（3）、母线电流传感器（4）、三相逆变桥（5）、高速无刷直流电动机（6）、线反电动势过零点信号检测电路（7）、数字控制器（8）、母线电压传感器（9）、相电压流感器（10）；三相动力电经全控三相整流桥（1）整流输出直流电压并由薄膜电容组（2）滤波，然后送入三相三重斩波器（3），经高频电能调制输出直流电压U，U由母线电压传感器（9）检测，U串联母线电流传感器（4）后输入到三相逆变桥（5）；三相逆变桥（5）输出的三相电流经相电流传感器（10）检测后驱动高速无刷直流电动机（6）旋转；母线电压传感器（9）输出电压模拟信号、母线电流传感器（4）和相电流传感器（10）输出电流模拟信号共五路模拟信号送入数字控制器（8）的AD转换接口进行模数转换；数字控制器（8）依据母线电流传感器（4）、相电流传感器（10）和线反电动势过零点信号检测电路（7）的反馈信号，采用电压和电流闭环控制实时调节全控三相整流桥（1）和三相三重斩波器（3）的九路PWM调制信号占空比进行三相逆变桥（5）母线电压和电流双闭环控制，进而实现高速无刷直流电动机（6）旋转的电能调制；数字控制器（8）依据给定的三路电动机相电流波形和反馈的三路相电流波形误差生成三相逆变桥（5）换相逻辑进行高速无刷直流电动机（6）旋转相波形跟踪控制；同时数字控制器（8）的CAP接口捕获线反电动势过零点信号检测电路（7）输出的三路线反电动势过零点信号，作为三相逆变桥（5）换相逻辑补偿判断信号，向三相逆变桥（5）输出实时补偿的六路逻辑换相逻辑信号。