CN206595928U - 矢量电控动力驱动单元 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种矢量电控动力驱动单元,能够实现高精度、高动态性能及宽调速范围，属于电动车辆工程动力控制领域。一种矢量电控动力驱动单元，其特征在于：包括具有矢量控制算法功能的DSP处理单元、用于检测电机转速和转子位置的传感器、电源、驱动板、三相永磁同步电机和控制量输入端；所述的电源与驱动板相连，所述的驱动板与DSP处理单元和三相永磁同步电机相连，所述的电机与传感器相连，所述的传感器与DSP处理单元和控制量输入端相连，所述的控制量输入端与DSP处理单元相连。可实现零转速控制，转矩可达到最大转矩值，减少控制器温升并延长电池续航里程，实现车辆小噪音、无震动舒适运行，可实现电流和转矩平稳。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种矢量电控动力驱动单元, 能够实现高精度、高动态性能及宽调速范围，属于电动车辆工程动力控制领域。
背景技术
现有的方波直流无刷电机广泛应用于小型车辆动力系统，但因其运行平衡性、调速范围和噪音等方面的不足，特别是稍大功率时缺点更加明显。如采用电子换向取代机械换向的 BLDCM,绕组电流除了与传统的 DCM一样接近方波以外 ,还可以是正弦波 ,都是有DCM的特性 ,都属于 BLDCM。二种驱动方式的机械特性和转矩特性相接近 ,但对整车的舒适性和噪音高低则很不一样。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足之处，本实用新型提供一种矢量电控动力驱动单元。
本实用新型是通过如下技术方案实现的：一种矢量电控动力驱动单元，其特征在于：包括具有矢量控制算法功能的DSP处理单元、用于检测电机转速和转子位置的传感器、电源、驱动板、三相永磁同步电机和控制量输入端；所述的电源与驱动板相连，所述的驱动板与DSP处理单元和三相永磁同步电机相连，所述的电机与传感器相连，所述的传感器与DSP处理单元和控制量输入端相连，所述的控制量输入端与DSP处理单元相连。
进一步，所述的DSP处理单元包括Park变换、Clarke变换、Park逆变换和SVPWM（空间矢量脉宽调制）。
进一步，所述的控制量输入端输入速度给定信号和励磁分量Isd_ref；所述的速度给定信号与传感器相连经过速度控制器调节产生定子电流转矩分量Isq_ref。
本实用新型的有益效果是：1、传统方波无刷直流电机低速电流/转矩脉动大，换相噪声大，低速抖动明显；永磁同步矢量控制可实现零转速控制，转矩可达到最大转矩值。
2、矢量控制，功率模块电流裕量提高，减少控制器温升并延长电池续航里程 。
3、高速恒功率，精准电流环能提高精准的转矩输出，实现车辆小噪音、无震动舒适运行，可实现电流和转矩平稳。
4、支持CAN总线、RS485总线通信，方便与车辆的其他电子单元进行通信。
附图说明
下面根据附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1是本实用新型矢量控制单元示意图。
具体实施方式
如图1所示的一种矢量电控动力驱动单元，其特征在于：包括具有矢量控制算法功能的DSP处理单元、用于检测电机转速和转子位置的传感器、电源、驱动板、三相永磁同步电机和控制量输入端；所述的电源与驱动板相连，所述的驱动板与DSP处理单元和三相永磁同步电机相连，所述的电机与传感器相连，所述的传感器与DSP处理单元和控制量输入端相连，所述的控制量输入端与DSP处理单元相连。
进一步，所述的DSP处理单元包括Park变换、Clarke变换、Park逆变换和SVPWM（空间矢量脉宽调制）。
进一步，所述的控制量输入端输入速度给定信号和励磁分量Isd_ref；所述的速度给定信号与传感器相连经过速度控制器调节产生定子电流转矩分量Isq_ref。
本矢量电控动力驱动单元是一种高性能交流电机控制方式，它基于交流电机的动态数学模型，通过对电机定子变量（电压、电流、磁链）进行三相/2相坐标变换，将三相正交的交流量变换为两相正交的交流量，再通过旋转变换，将两相正交的交流量变换为两相正交的直流量，采用类似于他激直流电机的控制方法，分别控制电机的转矩电流和励磁电流来控制电机转矩和磁链，具有直流电动机类似的控制性能。
本实用新型的基本控制过程：速度给定信号与检测到的转子信号相比较，经过速度控制器的调节，产生定子电流转矩分量Isq_ref，用这个电流量作为电流控制器的给定信号。励磁分量Isd_ref由外部给定，当励磁分量为零时，从电机端口看，永磁同步电机相当于一台他励直流电机，磁通基本恒定，简化了控制问题。另一端通过电流采样得到三相定子电流，经过Clarke变换将其变为α-β两相静止坐标系下的电流，再通过park变换将其变为d-q两相旋转坐标系下电流Isq，Isd，分别与两个调节器的参考值比较，经过控制器调节后变为电压信号Vsd_ref和Vsq_ref，再经过park逆变换，得到Vsa_ref和Vsb_ref作为SVPWM的控制信号，然后产生6路驱动信号控制IGBT逆变器，再供给同步电机，控制其转速及位置。
Claims (1)
1.一种矢量电控动力驱动单元，其特征在于：包括具有矢量控制算法功能的DSP处理单元、用于检测电机转速和转子位置的传感器、电源、驱动板、三相永磁同步电机和控制量输入端；所述的电源与驱动板相连，所述的驱动板与DSP处理单元和三相永磁同步电机相连，所述的电机与传感器相连，所述的传感器与DSP处理单元和控制量输入端相连，所述的控制量输入端与DSP处理单元相连。
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| CN201720165941.XU CN206595928U (zh) | 2017-02-23 | 2017-02-23 | 矢量电控动力驱动单元 |
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| CN201720165941.XU CN206595928U (zh) | 2017-02-23 | 2017-02-23 | 矢量电控动力驱动单元 |
Publications (1)
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| CN206595928U true CN206595928U (zh) | 2017-10-27 |
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| CN201720165941.XU Expired - Fee Related CN206595928U (zh) | 2017-02-23 | 2017-02-23 | 矢量电控动力驱动单元 |
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| CN (1) | CN206595928U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109713950A (zh) * | 2019-02-20 | 2019-05-03 | 浙江大学 | 永磁同步电机转矩脉动的抑制系统及方法 |
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2017
- 2017-02-23 CN CN201720165941.XU patent/CN206595928U/zh not_active Expired - Fee Related
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| CN109713950A (zh) * | 2019-02-20 | 2019-05-03 | 浙江大学 | 永磁同步电机转矩脉动的抑制系统及方法 |
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Legal Events
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Granted publication date: 20171027 Termination date: 20190223 |