CN201315560Y - 直流无刷电机驱动装置 - Google Patents

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CN201315560Y CNU2008201594577U CN200820159457U CN201315560Y CN 201315560 Y CN201315560 Y CN 201315560Y CN U2008201594577 U CNU2008201594577 U CN U2008201594577U CN 200820159457 U CN200820159457 U CN 200820159457U CN 201315560 Y CN201315560 Y CN 201315560Y
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周少洲
张志龙
邱可男
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Abstract

本实用新型公开了一种直流无刷电机驱动装置，包括微处理器、IPM模块、整流模块、直流母线电压检测电路、电机转速检测电路、电机转子位置检测电路、DC/DC电源模块，三相交流电经整流模块分为三路输出，一路到IPM智能模块，一路到电源模块的输入端，第三路到直流母线电压检测电路，直流母线电压检测电路的输出到微处理器，电源模块的输出接到微处理器，IPM模块的输出接直流电机，电机转速检测电路、电机转子位置检测电路的输出接到微处理器。

Description

直流无刷电机驱动装置
技术领域
本实用新型涉及一种直流无刷电机驱动装置。
背景技术
现有的直流无刷电机驱动装置普遍采用的是根据hall-sensor感应到电机转子当前所在位置，然后依照定子绕线决定开启(或关闭)换流器中功率晶体管的顺序，使电流依序流经电机线圈产生顺向(或逆向)旋转磁场，并与转子的磁铁相互作用，如此就能使电机顺时/逆时转动。当电机转子转动到hall-sensor感应出另一组信号的位置时，控制部又再开启下一组功率晶体管，如此循环电机就可以依同一方向继续转动直到控制部决定要电机转子停止则关闭功率晶体管(或只开下臂功率晶体管)；要电机转子反向则功率晶体管开启顺序相反。因此现有的直流无刷电机驱动装置就是简单的换相与调节PWM波的占空比来达到连续运转、速度可调等功能。但由于这种传统的驱动装置的功率晶体管子大都采用分立MOS管，其元器件的各参数不完全相同，所以在被驱动时开启时间和关闭时间不统一，使得电机出现力矩脉动，功率管发热严重，电机效率大为降低。而传统的驱动装置在速度测量方面大都采用外加编码器或纯程序运算得出当前电机的转速。如要得出相当准确的值，MCU需经大量的运算。这无疑给单线程的单片机加重负担，对时实性强的电机控制系统更无疑是雪上加霜。由于测速不准时，造成电机输出转速波动。
发明内容
为了解决现有直流无刷电机驱动装置存在的上述技术问题，本实用新型提供一种体积小、精度高、智能化的直流无刷电机驱动装置。
本实用新型解决上述技术问题的技术方案是：包括微处理器、IPM模块、整流模块、直流母线电压检测电路、电机转速检测电路、电机转子位置检测电路、电源模块，三相交流电经整流模块分为三路输出，一路到IPM智能模块，一路到电源模块的输入端，第三路到直流母线电压检测电路，直流母线电压检测电路的输出到微处理器，电源模块的输出接到微处理器，IPM模块的输出接直流电机，电机转速检测电路、电机转子位置检测电路的输出接到微处理器。
本实用新型的技术效果在于：本实用新型将系统功率变换部份采用了新型智能模块，将传统的分立元件一次注封到模块内，最大的实现各器件参数的统一。且该模块内还集成过流，过压，欠压，过温等保护电路，使得设计更为简单，功能更为强大，性能更为可靠。
下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的说明。
附图说明
图1为本实用新型的结构图。
图2为本实用新型的电原理图。
具体实施方式
参见图1，本实用新型包括微处理器、IPM模块、整流模块、直流母线电压检测电路、电机转速检测电路、电机转子位置检测电路、DC/DC电源模块，三相交流电经整流模块分为三路输出，一路到IPM智能模块，一路到电源模块的输入端，第三路到直流母线电压检测电路，直流母线电压检测电路的输出到微处理器，电源模块的输出接到微处理器，IPM模块的输出接直流电机，电机转速检测电路、电机转子位置检测电路的输出接到微处理器。
本实用新型的工作过程如下：外界供电电源经整流模块进行滤波及全桥整流器整流出来再经高压大容量电容滤波，变成理想的直流电源。该直流电分成三路：一路为IPM供电，一路为DC/DC电源模块供电，另一路进入直流母线电压检测电路。电源模块的输出为IPM智能模块和微控中心供电。微处理器根据各采集信号，控制电机启停。电机驱动控制又分启动前和启动后。1、启动前：微处理器采集直流母线电压信号、用户设定转速信号、方向控制信号、当前电机转子位置信号后再经微处理器计算，输出控制信号到IPM模块，由IPM模块控制电机启动，若在这过程中，采集到母线电压过低，将输出故障信号，封锁电机启动。如没有采集到用户设定转速值，系统将以最小占空比(最低速度)启动。如采集的电机转子信号全为0或全为1和方向控制信号为0，则同样封锁电机启动。2、启动后：电机一旦启动成功，微处理器将继续采集当前直流母线电压、方向、转子位置信号。同时还增采直流母线电流、电机实际转速、用户设定力矩信号。启动后，电机将采用双环控制—内环(电流环)、外环(速度环)。首先，微处理器检测母线电流，如没达到设定电流最大值，内环不工作。其次，微处理器根据电机转子信号变化率计算出当前电机转速，再与设定转速进行PID运算，得出是加速还是减速，如此反复调节，以达到恒速恒矩输出。

Claims (1)

1、一种直流无刷电机驱动装置，其特征在于：包括微处理器、IPM模块、整流模块、直流母线电压检测电路、电机转速检测电路、电机转子位置检测电路、电源模块，三相交流电经整流模块分为三路输出，一路到IPM智能模块，一路到电源模块的输入端，第三路到直流母线电压检测电路，直流母线电压检测电路的输出到微处理器，电源模块的输出接到微处理器，IPM模块的输出接直流电机，电机转速检测电路、电机转子位置检测电路的输出接到微处理器。
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