一种直流无刷电动机闭环控制系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种直流无刷电动机闭环控制系统，包括电流调节器、信号保真稳压电路、DSP控制器、转速调节器和三相全桥逆变电路，其中，电流调节器连接直流电源，电流调节器通过信号保真稳压电路连接DSP控制器，DSP控制器连接驱动电路，驱动电路连接三相全桥逆变电路，三相全桥逆变电路连接星型连接的三相定子绕组；三相定子绕组连接位置传感器，位置传感器通过信号保真稳压电路连接DSP控制器，三相定子绕组连接转速调节器，转速调节器连接电流调节器。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术公开了一种直流无刷电动机闭环控制系统，包括电流调节器、信号保真稳压电路、DSP控制器、转速调节器和三相全桥逆变电路，其中，电流调节器连接直流电源，电流调节器通过信号保真稳压电路连接DSP控制器，DSP控制器连接驱动电路，驱动电路连接三相全桥逆变电路，三相全桥逆变电路连接星型连接的三相定子绕组；三相定子绕组连接位置传感器，位置传感器通过信号保真稳压电路连接DSP控制器，三相定子绕组连接转速调节器，转速调节器连接电流调节器。【专利说明】
本技术涉及一种直流无刷电动机闭环控制系统。 -种直流无刷电动机闭环控制系统
技术介绍
20世纪80年代，数字信号处理器（DSP)的出现，在信号处理领域引起了巨大的革 命，DSP强大的计算能力使许多控制方法得以实现。到20世纪90年代，DSP的成本不断的 下降以及单片机的精度和速度不断的提高，使永磁无刷直流电动机的全数字无传感器控制 成为研究的热点，大大的提高了电机的控制精度。 但是传统的开环控制无法实现直流无刷电动机的精确定位及电动机的启、停、正、 反转的迅速控制。直流无刷电机是一个多变量、非线性、强耦合的对象，为实现精确控制，需 要安装各种传感器，目前，检测直流无刷电动机转子位置传感器都存在一些弊病，假如运行 环境恶劣时传感器输出的信号受干扰影响特别大，经常出现失真、过饱和等影响控制精度 的因素。
技术实现思路
本技术为了解决上述问题，提出了一种直流无刷电动机闭环控制系统，该系 统具有抑制转矩脉动、调节精度高、速度快，实现能量快速传递的优点。 为了实现上述目的，本技术采用如下技术方案： 一种直流无刷电动机闭环控制系统，包括电流调节器、信号保真稳压电路、DSP控 制器、转速调节器和三相全桥逆变电路，其中，电流调节器连接直流电源，电流调节器通过 信号保真稳压电路连接DSP控制器，DSP控制器连接驱动电路，驱动电路连接三相全桥逆变 电路，三相全桥逆变电路连接星型连接的三相定子绕组；三相定子绕组连接位置传感器，位 置传感器通过信号保真稳压电路连接DSP控制器，三相定子绕组连接转速调节器，转速调 节器连接电流调节器。 所述三相全桥逆变电路包括并联的三条支路，每条支路包括两个串联的功率晶体 管，每条支路中性点分别串联有电阻、电感和一相定子绕组，三相定子绕组为星型连接，每 条支路的两端连接直流电源，功率晶体管两端并联有一个二极管。 所述三相定子绕组分别为A、B、C三相；对应的支路上桥臂功率晶体管分别为T1、 T3、T5,下桥臂功率晶体管分别为T2、T4、T6。 所述信号保真稳压电路，包括电阻、电容和稳压二极管，其中，电阻的一端连接电 源线正极，另一端串联电容，电容连接电源线负极，稳压二极管并联在电容两端。 所述驱动电路驱动三相全桥逆变电路的功率晶体管。 本技术的有益效果为： 1.有效抑制直流无刷电动机换相时转矩脉动； 2.有利于能量的反馈，实现电动机的快速停机和反转； 3.可以有效减少换相时转矩脉动。 【专利附图】【附图说明】 图1为三相全桥逆变电路图； 图2为电流双向限电路； 图3为DSP输入信号稳压保真电路； 图4为本技术的控制系统结构图。 【具体实施方式】： 下面结合附图与实施例对本技术作进一步说明。 如图1-图4所示，一种直流无刷电动机闭环控制系统，包括电流调节器、信号保真 稳压电路、DSP控制器、转速调节器和三相全桥逆变电路，其中，电流调节器连接直流电源， 电流调节器通过信号保真稳压电路连接DSP控制器，DSP控制器连接驱动电路，驱动电路连 接三相全桥逆变电路，三相全桥逆变电路连接星型连接的三相定子绕组；三相定子绕组连 接位置传感器，位置传感器通过信号保真稳压电路连接DSP控制器，三相定子绕组连接转 速调节器，转速调节器连接电流调节器。 所述三相全桥逆变电路包括并联的三条支路，每条支路包括两个串联的功率晶体 管，每条支路中性点分别串联有电阻、电感和一相定子绕组，三相定子绕组为星型连接，每 条支路的两端连接直流电源，功率晶体管两端并联有一个二极管。 所述三相定子绕组分别为A、B、C三相；对应的支路上桥臂功率晶体管分别为T1、 T3、T5,下桥臂功率晶体管分别为T2、T4、T6。 所述信号保真稳压电路，包括电阻、电容和稳压二极管，其中，电阻的一端连接电 源线正极，另一端串联电容，电容连接电源线负极，稳压二极管并联在电容两端。 所述驱动电路驱动三相全桥逆变电路的功率晶体管。 上述虽然结合附图对本技术的【具体实施方式】进行了描述，但并非对本实用新 型保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本技术的技术方案的基础上，本领 域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本技术的保护范 围以内。【权利要求】1. 一种直流无刷电动机闭环控制系统，其特征是：包括电流调节器、信号保真稳压电 路、DSP控制器、转速调节器和三相全桥逆变电路，其中，电流调节器连接直流电源，电流调 节器通过信号保真稳压电路连接DSP控制器，DSP控制器连接驱动电路，驱动电路连接三相 全桥逆变电路，三相全桥逆变电路连接星型连接的三相定子绕组；三相定子绕组连接位置 传感器，位置传感器通过信号保真稳压电路连接DSP控制器，三相定子绕组连接转速调节 器，转速调节器连接电流调节器。2. 如权利要求1所述的一种直流无刷电动机闭环控制系统，其特征是：所述三相全桥 逆变电路包括并联的二条支路，每条支路包括两个串联的功率晶体管，每条支路中性点分 别串联有电阻、电感和一相定子绕组，三相定子绕组为星型连接，每条支路的两端连接直流 电源，功率晶体管两端并联有一个二极管。3. 如权利要求1所述的一种直流无刷电动机闭环控制系统，其特征是：所述三相定子 绕组分别为A、B、C三相；对应的支路上桥臂功率晶体管分别为ΤΙ、T3、T5,下桥臂功率晶体 管分别为T2、T4、T6。4. 如权利要求1所述的一种直流无刷电动机闭环控制系统，其特征是：所述信号保真 稳压电路，包括电阻、电容和稳压二极管，其中，电阻的一端连接电源线正极，另一端串联电 容，电容连接电源线负极，稳压二极管并联在电容两端。5. 如权利要求1所述的一种直流无刷电动机闭环控制系统，其特征是：所述驱动电路 驱动二相全桥逆变电路的功率晶体管。【文档编号】H02P6/10GK203883720SQ201420295228【公开日】2014年10月15日 申请日期:2014年6月4日 优先权日:2014年6月4日 【专利技术者】吴奎华, 王建, 杨波, 吴健, 王浩, 张学凯, 孙伟, 张晓磊, 郑志杰, 杨慎全, 王轶群, 梁荣, 贾善杰 申请人:国家电网公司, 国网山东省电力公司经济技术研究院本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种直流无刷电动机闭环控制系统，其特征是：包括电流调节器、信号保真稳压电路、DSP控制器、转速调节器和三相全桥逆变电路，其中，电流调节器连接直流电源，电流调节器通过信号保真稳压电路连接DSP控制器，DSP控制器连接驱动电路，驱动电路连接三相全桥逆变电路，三相全桥逆变电路连接星型连接的三相定子绕组；三相定子绕组连接位置传感器，位置传感器通过信号保真稳压电路连接DSP控制器，三相定子绕组连接转速调节器，转速调节器连接电流调节器。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：吴奎华，王建，杨波，吴健，王浩，张学凯，孙伟，张晓磊，郑志杰，杨慎全，王轶群，梁荣，贾善杰，
申请(专利权)人：国家电网公司，国网山东省电力公司经济技术研究院，
类型：新型
国别省市：北京;11