CN203135771U

CN203135771U - 一种三三导通无刷直流电机控制系统

Info

Publication number: CN203135771U
Application number: CN2012207464037U
Authority: CN
Inventors: 陈冲; 雍盛贵
Original assignee: Chongqing Chuanyi Automation Co Ltd
Current assignee: Chongqing Chuanyi Automation Co Ltd
Priority date: 2012-12-28
Filing date: 2012-12-28
Publication date: 2013-08-14
Anticipated expiration: 2022-12-28

Abstract

本实用新型公开了一种三三导通无刷直流电机控制系统。所述系统包括：无刷直流电机，位置传感器，控制器和驱动逆变电路；所述位置传感器与所述无刷直流电机相连接，检测所述无刷直流电机中转子的位置信息；所述控制器与所述位置传感器相连接，依据所述转子的位置信息控制所述驱动逆变电路中三个开关控制管导通；所述驱动逆变电路与无刷直流电机相连接，为所述无刷直流电机提供动力，接受所述控制器的控制，控制所述无刷直流电机内部不同绕组旋转。采用本实用新型所公开的三三导通无刷直流电机控制系统，能够控制电机的三个绕组都工作，提高电机的输出功率。

Description

一种三三导通无刷直流电机控制系统

技术领域

本实用新型涉及电机控制领域，尤其涉及一种三三导通无刷直流电机控制系统。

背景技术

直流电机相对于交流电机，具有运行效率高，调速性能好的优点。传统的有刷直流电机采用电刷与换向器结构，以机械方式进行换向，存在噪声、火花和无线电干扰等弱点，寿命低，使有刷直流电机难以广泛应用。无刷直流电机是在有刷直流电机的基础上发展起来的，在保持有刷直流电机优点的同时，去掉了机械电刷，是目前应用前景较好的一类电机。无刷直流电机大体可分为带位置传感器和不带位置传感器两类，对无刷直流电动机无位置传感器的控制方法，主要有反电动势法、定子三次谐波法等，但是，无位置传感器的无刷直流电机控制系统无法在低速时进行精确的速度调制，而有位置传感器的无刷直流电机控制系统不存在这项缺点。因此，现阶段具有位置传感器的无刷直流电机应用较为广泛。

现有技术中，对无刷直流电机的驱动控制一般采取二二导通的方式，在二二导通的控制方式下，任何驱动时间内只有有两个开关控制管导通，从而电机三个绕组中的一个是空闲状态，没有工作，因此，电机的输出功率小。

实用新型内容

本实用新型公开一种三三导通无刷直流电机控制系统，目的是通过控制驱动逆变电路中每个时刻都有三个开关管导通，进而控制每个时刻无刷直流电机的三个绕组都工作，提高电机的输出功率。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：

一种三三导通无刷直流电机控制系统，包括：

无刷直流电机，位置传感器，控制器和驱动逆变电路；

所述位置传感器与所述无刷直流电机相连接，检测所述无刷直流电机中转子的位置信息；

所述控制器与所述位置传感器相连接，依据所述转子的位置信息控制所述驱动逆变电路，导通三个所述驱动逆变电路中的开关控制管；

所述驱动逆变电路与无刷直流电机相连接，为所述无刷直流电机提供动力，接受所述控制器的控制，控制所述无刷直流电机内部的三个绕组旋转。

可选的，所述无刷直流电机内部的三相绕组采用星型连接方式。

可选的，所述位置传感器为霍尔传感器。

可选的，所述驱动逆变电路包括：

由六个开关控制管构成的三相六臂全控桥，驱动所述无刷直流电机的三相绕组。

可选的，所述开关控制管为电力MOSFET。

根据本实用新型提供的具体实施例，本实用新型公开了以下技术效果：

本实用新型公开的技术方案，通过所述位置传感器检测所述无刷直流电机中转子的位置，所述控制器依据所述转子的位置控制所述驱动逆变电路中的开关控制管依照顺序导通，导通开关控制管的个数为三个，因此所述驱动逆变器能够控制所述无刷直流电机的三相绕组都工作，使电机的输出功率增大。本实用新型公开的技术方案，三三导通方式无刷直流电机的输出功率是现有技术中二二导通方式无刷直流电机电机的输出功率的1.73倍。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例公开的三三导通无刷直流电机控制系统的结构图；

图2为本实用新型公开的无刷直流电机和驱动逆变电路的结构图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

实施例

参见图1，为本实用新型实施例公开的三三导通无刷直流电机控制系统的结构图。如图1所示，该系统包括：

无刷直流电机101，位置传感器102，控制器103和驱动逆变电路104；

所述位置传感器102与所述无刷直流电机101相连接，检测所述无刷直流电机101中转子的位置信息；

图2为本实用新型公开的无刷直流电机和驱动逆变电路的结构图。下述内容请参见图1和图2。

具体的，所述无刷直流电机101本体的定子绕组为三相，连接方式为星型连接，转子由永磁钢按预先设定极对数组成。

所述位置传感器102，可选的，为霍尔传感器，霍尔元件数与电机绕组相数相等，转子磁钢作为霍尔元件的励磁磁场磁极。所述位置传感器102检测每个时刻所述无刷直流电机101中转子的位置，根据不同时刻所述转子旋转过程中的不同位置，所述位置传感器102循环输出03、01、05、04、06、02序列，所述03、01、05、04、06、02序列分别示出所述转子的六个不同位置。假定03示出转子的位置为参考位置，则01所示出的转子的位置与所述参考位置之间的角度是固定值，所述05示出的转子的位置与所述01示出的位置之间的角度等于所述01所示出的转子的位置与所述参考位置之间的角度。相邻序号所示出的位置之间的角度相等，不同电机相邻序号所示出的位置之间的角度不同，本实用新型采用的无刷直流电机，相邻序号所示出的位置之间的角度，可选的，为12°。所述位置传感器102把所述03、01、05、04、06、02序列发送至所述控制器。

所述控制器103与所述位置传感器102相连接，依据所述转子的位置信息控制所述驱动逆变电路104，导通三个所述驱动逆变电路104中的开关控制管；

可选的，采用单片机(Peripheral Interface Controller，PIC)作为控制器。可选的，采用PIC16F72单片机，PIC系列单片机输入/输出端口驱动负载的能力较强，每个输出引脚可以驱动多达20-25毫安的负载，能够高电平和低电平直接驱动，简化控制电路。所述控制器103依据所述转子的位置信息控制所述驱动逆变电路104导通三个开关控制管，为开关电路提供正确的换相信息。具体的，当所述转子的位置信息为03时，所述控制机器103控制开关控制管V1、V3和V6导通；当所述转子的位置信息为01时，所述控制机器103控制开关控制管V2、V3和V6导通；当所述转子的位置信息为05时，所述控制机器103控制开关控制管V2、V3和V5导通；当所述转子的位置信息为04时，所述控制机器103控制开关控制管V2、V4和V5导通；当所述转子的位置信息为06时，所述控制机器103控制开关控制管V1、V4和V5导通；当所述转子的位置信息为02时，所述控制机器103控制开关控制管V1、V4和V6导通。

所述驱动逆变电路104与无刷直流电机101相连接，为所述无刷直流电机101提供动力，接受所述控制器103的控制，控制所述无刷直流电机101内部的三个绕组旋转；

具体的，所述驱动逆变电路内部包括电源和由六个开关控制管构成的三相六臂全控桥，所述开关控制管可选的为电力金属-氧化层-半导体-场效晶体管（Metal-Oxide-S emiconductor Field-Effect Transistor,MOSFET）。所述驱动逆变电路104接受所述控制器103的控制，驱动所述无刷直流电机的三相绕组都工作。

本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明个是用于帮助理解本实用新型的原理及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims

1.一种三三导通无刷直流电机控制系统，其特征在于，包括：

无刷直流电机，位置传感器，控制器和驱动逆变电路；

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述无刷直流电机内部的三相绕组采用星型连接方式。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述位置传感器为霍尔传感器。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述驱动逆变电路包括：

5.根据权利要求1或4所述的系统，其特征在于，所述开关控制管为电力MOSFET。