CN201766543U - 永磁同步无刷电机控制器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种永磁同步无刷电机控制器，包括单片机、与所述的单片机相连接的功率模块，所述的单片机内设置有电流检测和计算模块，所述的单片机和功率模块间还连接有反馈装置。本实用新型解决了现有技术的缺点，提供了一种价格便宜、无需电刷的永磁同步无刷电机控制器。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种永磁同步无刷电机控制器。
背景技术
电机作为一种在电能的生产、变换、传输、分配、使用和控制中必须使用的机电装置，电机在工农业生产、交通运输、国防军事及日常生活中发挥着重要的作用。随着国民经济的发展和人民生活水平的提高，电机产品在工业自动化和人们的生活中起到了越来越大的作用，根据电流有交、直流之分，电机可分为直流电机和交流电机。
交流电机因为容量大、转速更高，电压大，结构简单的优点。特别是永磁同步电机更具有效率高、功率高，机械特性好、结构简单、具备很强的可靠性和稳定性等优点，由于上述优良特性，随着上世纪80年代永磁材料得到发展偶，永磁同步电机就得到了广泛的应用。但是现有技术下的交流电机中的永磁同步电机具有价格贵、易磨损、不易维护等缺点。
发明内容
为了克服现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种价格便宜、无需电刷的永磁同步无刷电机控制器。
为达到以上目的，本实用新型提供了一种永磁同步无刷电机控制器，包括单片机、与所述的单片机相连接的功率模块，所述的单片机内设置有电流检测和计算模块，所述的单片机和功率模块间还连接有反馈装置。
本实用新型的进一步改进在于，所述的单片机还连接有用于将并行数据转换为串行数据的通用异步接收和发送可调试模块。
本实用新型的进一步改进在于，所述的单片机还设置有用于与外部通讯的USB接口。
本实用新型的进一步改进在于，所述的单片机还设置有用于与外部通讯的CAN通讯模块。
本实用新型的进一步改进在于，连接有直流电源，通过空间时间调制算法将直流电源转换为交流电源后与电机相连接。
本实用新型的进一步改进在于，还连接有用于将直流电源调制为交流电源的三电平空间矢量脉宽调制逆变器。
本实用新型的进一步改进在于，所述的单片机还连接有用于显示测量结果和运算结果的数码管。
本实用新型的有益效果是：1、在电机的转子和定子上没有安装速度传感器的情况下，通过检测电机电压、电流以及电机的数学模型估算出电机转子位置和转速，并将其作为闭环控制的反馈信号，避免了传感器带来的诸多缺点，从根本上避免了由于加装物理传感器引起的电机主轴抖动、机械惯量增加等不可避免的缺点；2、由于取消了传感器，使电机更加节能，也增加了产品的寿命。
附图说明
附图1为本实用新型一种永磁同步无刷电机控制器结构示意图。
具体实施方式
下面对本实用新型的较佳实施例进行详细阐述，以使本实用新型的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本实用新型的保护范围做出更为清楚明确的界定。
参见附图1，一种永磁同步无刷电机控制器，包括单片机、与单片机相连接的功率模块，单片机内设置有电流检测和计算模块，单片机和功率模块间还连接有反馈装置。本实施例中的反馈装置为控制反馈线。单片机还连接有用于将并行数据转换为串行数据的通用异步接收和发送可调试模块。单片机还设置有用于与外部通讯的USB接口和用于与外部通讯的CAN通讯模块。
本实施例中连接有直流电源，通过空间时间调制算法将直流电源转换为交流电源后与电机相连接。将直流电源调制为交流电源的装置为三电平空间矢量脉宽调制逆变器(PWM)。单片机还连接有用于显示测量结果和运算结果的数码管。
UART(通用异步接收/发送装置，)调试模块，它是用于控制计算机与串行设备的芯片。有一点要注意的是，它提供了RS-232C数据终端设备接口，这样计算机就可以和调制解调器或其它使用RS-232C接口的串行设备通信了。作为接口的一部分，UART还提供以下功能：将由计算机内部传送过来的并行数据转换为输出的串行数据流。将计算机外部来的串行数据转换为字节，供计算机内部使用并行数据的器件使用。在输出的串行数据流中加入奇偶校验位，并对从外部接收的数据流进行奇偶校验。在输出数据流中加入启停标记，并从接收数据流中删除启停标记。处理由键盘或鼠标发出的中断信号(键盘和鼠标也是串行设备)。可以处理计算机与外部串行设备的同步管理问题。
以下详述本实用新型的工作原理。
单片机分别检测通过功率模块后的U相电流、V相电流、W相电流，检测通过电机后单电流值，交流电流在不同时间的方向和大小有不同的，通过U相电流、V相电流、W相电流和单电流值的方向和大小计算电机转速和转角，估算出电机运动情况，从而达到没有电刷也可对电机进行精确控制的目的。估计的结果通过数码管显示。
电流的检测方式可以有多种，本实施例中的方式为测量各位置的电压，因为功率模块的电阻已知，通过电压和电阻计算出电流值。
通过以上实施例可以看出，本实用新型是一种价格便宜、无需电刷的永磁同步无刷电机控制器。
以上实施方式只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人了解本实用新型的内容并加以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围，凡根据本实用新型精神实质所做的等效变化或修饰均涵盖在本实用新型的保护范围内。
Claims (7)
1.一种永磁同步无刷电机控制器，其特征在于：包括单片机、与所述的单片机相连接的功率模块，所述的单片机内设置有电流检测和计算模块，所述的单片机和功率模块间还连接有反馈装置。
2.根据权利要求1所述的永磁同步无刷电机控制器，其特征在于：所述的单片机还连接有用于将并行数据转换为串行数据的通用异步接收和发送可调试模块。
3.根据权利要求1所述的永磁同步无刷电机控制器，其特征在于：所述的单片机还设置有用于与外部通讯的USB接口。
4.根据权利要求1所述的永磁同步无刷电机控制器，其特征在于：所述的单片机还设置有用于与外部通讯的CAN通讯模块。
5.根据权利要求4所述的永磁同步无刷电机控制器，其特征在于：连接有直流电源，通过空间时间调制算法将直流电源转换为交流电源后与电机相连接。
6.根据权利要求5所述的永磁同步无刷电机控制器，其特征在于：还连接有用于将直流电源调制为交流电源的三电平空间矢量脉宽调制逆变器。
7.根据权利要求5所述的永磁同步无刷电机控制器，其特征在于：所述的单片机还连接有用于显示测量结果和运算结果的数码管。
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