CN204068794U - 一种新型无刷直流电机控制系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公布一种新型无刷直流电机控制系统，包括DSP处理芯片、功率驱动模块、三相全桥逆变模块、电流/电压检测模块、驱动保护模块、位置传感器、电源模块、谐波抑制模块、无源滤波模块和无刷直流电机，所述DSP处理芯片的PWM输出端与所述功率驱动模块的输入端电连接，所述功率驱动模块的输出端分别与所述三相全桥逆变模块的输入端和所述电流/电压检测模块的输入端电连接。本实用新型不仅具有较高的抗干扰能力和工作效率及适应性，而且还可以使供给无刷直流电机的电源电压稳定、谐波电流弱，增强无刷直流电机使用的安全性，提高无刷直流电机的使用寿命。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种电机控制系统，特别涉及一种新型无刷直流电机控制系统。
背景技术
无刷直流电机是以电子换向器代替传统的机械换向器，并随着电力电子器件迅速发展而成熟起来的机电一体化电机产品。由于其结构简单可靠、维护方便、运行效率高等特点使之广泛应用于交通、煤矿自动化和工业自动化等领域，
但现有无刷直流电机控制系统抗干扰能力差、工作效率低，系统适应性差，而且由于交流电逆变后电压不稳定而且电流中股携带有大量谐波，电压的波动影响无刷直流电机的稳定运行，而大量的谐波会使无刷直流电机的转子温度升高，进而影响电机的使用寿命，还会带来潜在危险。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型在于提供一种新型无刷直流电机控制系统，不仅具有较高的抗干扰能力和工作效率及适应性，而且还可以使供给无刷直流电机的电源电压稳定、谐波电流弱，增强无刷直流电机使用的安全性，提高无刷直流电机的使用寿命。
为解决上述问题，本实用新型采用如下技术方案：一种新型无刷直流电机控制系统，包括DSP处理芯片、功率驱动模块、三相全桥逆变模块、电流/电压检测模块、驱动保护模块、位置传感器、电源模块、谐波抑制模块、无源滤波模块和无刷直流电机，所述DSP处理芯片的PWM输出端与所述功率驱动模块的输入端电连接，所述功率驱动模块的输出端分别与所述三相全桥逆变模块的输入端和所述电流/电压检测模块的输入端电连接，所述三相全桥逆变模块的输出端分别与所述电流/电压检测模块的输入端和所述无源滤波模块的输入端电连接，所述无源滤波模块的输出端与所述谐波抑制模块的输入端电连接，所述谐波抑制模块的输出端与所述无刷直流电机的控制端电连接，所述无刷直流电机的控制端分别所述电流/电压检测模块的输入端和所述驱动保护模块的输入端电连接，所述电流/电压检测模块的输出端与所述DSP处理芯片的ADC模块的输入端连接，所述驱动保护模块的输出端与所述DSP处理芯片的POPINT模块的输入端电连接；所述位置传感器安装在所述无刷直流电机的定子上，所述位置传感器的输出端与所述DSP处理芯片的CAP输入端电连接。
上述新型无刷直流电机控制系统，所述三相全桥逆变模块为六个IGBT构成的逆变电路模块。
上述新型无刷直流电机控制系统，所述无源滤波模块为RC无源滤波电路模块。
上述新型无刷直流电机控制系统，所述DSP处理芯片的输出端与所述显示模块连接，所述DSP处理芯片的输入端分别与所述电源模块的输出端和所述键盘电连接。
上述新型无刷直流电机控制系统，所述DSP处理芯片为型号为TMS320C553X的处理芯片。
本实用新型的有益效果是：
1.采用DSP处理芯片为本实用新型的系统核心，具有控制灵活和适应性强的特点，可以有效地处理系统的不确定性和非线性，提高系统的抗干扰能力。
2.本实用新型采用无源滤波模块和谐波抑制模块对三相全桥逆变模块逆变处理后的电流进行滤波和谐波抑制，不仅使得经过滤波和谐波抑制处理的电流电压稳定，而且电流中的谐波电流含量降低，从而降低了因谐波电流而产生的涡流损耗，避免电机长时间工作时转子温度升高过快，从而避免因线路或转子温度过高而出现的强制停机等现象的发生，进而增强了无刷直流电机使用的安全性，提高无刷直流电机的使用寿命。
附图说明
图1为本实用新型的新型无刷直流电机控制系统的工作原理图。
具体实施方式
为清楚说明本实用新型中的方案，下面给出优选的实施例并结合附图详细说明。
如图1所示，一种新型无刷直流电机控制系统，包括DSP处理芯片、功率驱动模块、三相全桥逆变模块、电流/电压检测模块、驱动保护模块、位置传感器、电源模块、谐波抑制模块、无源滤波模块和无刷直流电机，其中，在本实施例中，DSP处理芯片优选型号为TMS320C553X的处理芯片。
如图1所示，所述DSP处理芯片的PWM输出端与所述功率驱动模块的输入端电连接，所述功率驱动模块的输出端分别与所述三相全桥逆变模块的输入端和所述电流/电压检测模块的输入端电连接，所述三相全桥逆变模块的输出端分别与所述电流/电压检测模块的输入端和所述无源滤波模块的输入端电连接，所述无源滤波模块的输出端与所述谐波抑制模块的输入端电连接，所述谐波抑制模块的输出端与所述无刷直流电机的控制端电连接，所述无刷直流电机的输出端分别所述电流/电压检测模块的输入端、所述驱动保护模块的输入端和所述位置传感器的输入端电连接，所述电流/电压检测模块的输出端与所述DSP处理芯片的ADC模块的输入端连接，所述驱动保护模块的输出端与所述DSP处理芯片的POPINT模块的输入端电连接，所述位置传感器安装在所述无刷直流电机的定子上，所述位置传感器的输出端通过数据电缆与所述DSP处理芯片的CAP输入端电连接并信号导通。为了便于操作与控制，所述DSP处理芯片的输出端与所述显示模块通信连接，所述DSP处理芯片的输入端分别与所述电源模块的输出端和所述键盘电连接。
本实用新型中，所述三相全桥逆变模块选用六个IGBT构成的逆变电路模块，所述无源滤波模块选用RC无源滤波电路模块。
接通电源时，所述位置传感器检测出所述无刷直流电机的转子所处位置的信号，并通过数据电缆经CAP传输给所述DSP处理芯片，该信号经过所述DSP处理芯片处理，所述DSP处理芯片上的PWM模块生成并向所述功率驱动模块及所述三相全桥逆变模块发送PWM控制信号；所述三相全桥逆变模块在PWM信号的控制下将所述电源模块提供的电流进行逆变处理，然后依次通过所述RC无源滤波电路和所述谐波抑制模块处理后与所述无刷直流电机的控制端相连，从而实现在PWM信号控制下，将工作电压按规律加到电机的三相绕组上，使电机工作，并根据所述无刷直流电机的实时转速和预设目标转速的比较结果，对所述PWM控制信号的占空比进行调整，从而实现对所述无刷直流电机的控制。
本实用新型中，所述电流/电压检测模块用于检测所述功率驱动模块及三相全桥逆变模块的电流和电压，然后由所述DSP处理芯片根据所述电流/电压检测模块所测的电流和电压，对所述无刷直流电机进行过流保护和过压保护。所述无刷直流电机的控制端与所述驱动保护模块相连，所述驱动保护模块与所述DSP处理芯片的POPINT输入端相连，用于防止所述三相全桥逆变模块中IGBT因过流，或短路被烧坏，实现过压欠压保护、过流保护和过温保护的作用。
上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型创造所作的举例，而并非对本实用新型创造具体实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所引伸出的任何显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造权利要求的保护范围之中。
Claims (5)
1.一种新型无刷直流电机控制系统，其特征在于，包括DSP处理芯片、功率驱动模块、三相全桥逆变模块、电流/电压检测模块、驱动保护模块、位置传感器、电源模块、谐波抑制模块、无源滤波模块和无刷直流电机，所述DSP处理芯片的PWM输出端与所述功率驱动模块的输入端电连接，所述功率驱动模块的输出端分别与所述三相全桥逆变模块的输入端和所述电流/电压检测模块的输入端电连接，所述三相全桥逆变模块的输出端分别与所述电流/电压检测模块的输入端和所述无源滤波模块的输入端电连接，所述无源滤波模块的输出端与所述谐波抑制模块的输入端电连接，所述谐波抑制模块的输出端与所述无刷直流电机的控制端电连接，所述无刷直流电机的控制端分别所述电流/电压检测模块的输入端和所述驱动保护模块的输入端电连接，所述电流/电压检测模块的输出端与所述DSP处理芯片的ADC模块的输入端连接，所述驱动保护模块的输出端与所述DSP处理芯片的POPINT模块的输入端电连接；所述位置传感器安装在所述无刷直流电机的定子上，所述位置传感器的输出端与所述DSP处理芯片的CAP输入端电连接。
2.根据权利要求1所述的新型无刷直流电机控制系统，其特征在于，所述三相全桥逆变模块为六个IGBT构成的逆变电路模块。
3.根据权利要求1所述的新型无刷直流电机控制系统，其特征在于，所述无源滤波模块为RC无源滤波电路模块。
4.根据权利要求1所述的新型无刷直流电机控制系统，其特征在于，所述DSP处理芯片的输出端与所述显示模块连接，所述DSP处理芯片的输入端分别与所述电源模块的输出端和所述键盘电连接。
5.根据权利要求1所述的新型无刷直流电机控制系统，其特征在于，所述DSP处理芯片为型号为TMS320C553X的处理芯片。
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107294439A (zh) * | 2017-08-18 | 2017-10-24 | 迪百仕电机科技（苏州）有限公司 | 一种直流电机控制系统 |
| WO2018032428A1 (zh) * | 2016-08-17 | 2018-02-22 | 邹霞 | 基于dsp的无刷直流电机控制系统 |
| CN109954180A (zh) * | 2019-04-17 | 2019-07-02 | 上海交通大学 | 一种超声直线电机驱动心室辅助的控制系统及控制方法 |
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2014
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