本实用新型专利技术属于永磁同步电机控制技术，涉及一种高压低速高精度永磁同步电机控制器。包括：电源模块、位置解码模块、控制模块、隔离模块、驱动模块、功率模块、上电延时模块、故障检测与保护模块。控制器供电电压为270V，能够根据系统转速给定对电机进行转速闭环控制，当转速给定信号为正弦曲线时，系统具有良好的跟随性能，在全转速范围内，控制器的稳速精度达到0.06％，同时，控制器可以将转速稳定到1转/分，使电机在较低转速下运行仍然十分平稳。本实用新型专利技术的永磁同步电机控制器利用矢量控制算法，通过闭环控制实现了转速给定的快速跟踪与响应，在稳态时具有极高的精度，同时控制器在硬件上具有各种保护，提高了可靠性。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术属于永磁同步电机控制技术，涉及一种高压低速高精度永磁同步电机控制器。包括：电源模块、位置解码模块、控制模块、隔离模块、驱动模块、功率模块、上电延时模块、故障检测与保护模块。控制器供电电压为270V，能够根据系统转速给定对电机进行转速闭环控制，当转速给定信号为正弦曲线时，系统具有良好的跟随性能，在全转速范围内，控制器的稳速精度达到0.06％，同时，控制器可以将转速稳定到1转/分，使电机在较低转速下运行仍然十分平稳。本技术的永磁同步电机控制器利用矢量控制算法，通过闭环控制实现了转速给定的快速跟踪与响应，在稳态时具有极高的精度，同时控制器在硬件上具有各种保护，提高了可靠性。【专利说明】一种高压低速高精度永磁同步电机控制器
本技术涉及一种永磁同步电机控制器设计技术。
技术介绍
传统永磁同步电机控制器大部分为低压、小功率控制器，而且在低速范围下运行时，稳态的闭环精度较差，不能很好地满足伺服系统的要求，当电机的转速给定为正弦曲线时，跟随性较差，在正、反转频繁交替时，经常会出现爬行现象。因此，采用一种高压低速高精度永磁同步电机控制器，控制器利用矢量控制算法，通过闭环控制实现了转速给定的快速跟踪与响应，即使在较低的转速范围内，稳态时也能达到极高的精度，控制器的输入电压为高压直流电源，因此在硬件上具有软启动电路，能够防止高压上电瞬间对电路造成的冲击，同时具有过压、欠压、过流等故障检测电路，出现任何一种故障时，硬件及软件都会同时关断所有功率器件，提高了系统的可靠性。
技术实现思路
本技术的目的是:提出一种高压低速高精度永磁同步电机控制器。 本技术的技术方案是:一种高压低速高精度永磁同步电机控制器，其特征在于:所述同步电机控制器包括电源模块1、位置解码模块2、控制模块3、隔离模块4、驱动模块5、功率模块6、上电延时模块7、故障检测与保护模块8 ； 电源模块I接收270V高压直流电源输入，并转换出15V电源为隔离模块4、驱动模块5、上电延时模块7、故障检测与保护模块8供电；电源模块I的270V电源与功率模块6连接，为大功率电机的功率部分提供电源，电源模块I转换出5V电源给位置解码模块2供电，电源模块I转换出3.3V电源给控制模块3供电；位置解码模块2上电后产生电机位置传感器需要的激磁信号，同时接收位置传感器感应产生的正余弦信号并将其转换为16位数字信号；控制模块3通过数据总线实时读取位置解码模块2产生的信号，并根据该信号完成电机的矢量控制算法；控制模块3同时接收故障检测与保护模块8发送的故障信号，对所有的故障信号进行逻辑综合后产生六路电机控制PWM脉冲信号，经隔离模块4进行强弱电之间的光隔离后送入驱动模块5，再经过驱动模块5进行输出功率放大并增加防止功率模块6上下桥臂直通的死区后送给功率模块6 ;功率模块6实现电能向电机机械能的转变，控制模块3产生上电延时控制信号，对上电延时模块7的继电器进行控制，确保上电瞬间270V电压缓慢加在功率模块6的电容两端，这样能够防止电流尖峰的出现，减小对系统的损害。 本技术的优点是:利用矢量控制算法，通过闭环控制实现了转速给定的快速跟踪与响应，即使在较低的转速范围内，稳态时也能达到极高的精度，控制器的输入电压为高压直流电源，因此在硬件上具有软启动电路，能够防止高压上电瞬间对电路造成的冲击，同时具有过压、欠压、过流等故障检测电路，出现任何一种故障时，硬件及软件都会同时关断所有功率器件，提高了系统的可靠性。 【专利附图】【附图说明】 图1是一种高压低速高精度永磁同步电机控制器示意图， 【具体实施方式】 下面结合说明书附图对本技术做详细说明，参见图1，其是本技术一种高压低速高精度永磁同步电机控制器示意图。所述一种高压低速高精度永磁同步电机控制器其特征在于包括:电源模块I分别与位置解码模块2、控制模块3、隔离模块4、驱动模块5、功率模块6、上电延时模块7、故障检测与保护模块8连接，位置解码模块2与控制模块3连接，控制模块3分别于隔离模块4、上电延时模块7、故障检测与保护模块8连接，隔离模块4与驱动模块5连接，驱动模块5分别与功率模块6、故障检测与保护模块8连接，功率模块6分别与上电延时模块7、故障检测与保护模块8连接。 所述电源模块I接收270V高压直流电源输入，并转换出15V电源为隔离模块4、驱动模块5、上电延时模块7、故障检测与保护模块8供电，电源模块I的270V电源与功率模块6连接，为大功率电机的功率部分提供电源，电源模块I转换出5V电源给位置解码模块2供电，电源模块I转换出3.3V电源给控制模块3供电，位置解码模块2上电后产生电机位置传感器需要的激磁信号，同时接收位置传感器感应产生的正余弦信号并将其转换为16位数字信号，控制模块3通过数据总线实时读取位置解码模块2产生的信号，并根据该信号完成电机的矢量控制算法，控制模块3同时接收故障检测与保护模块8发送的故障信号，对所有的故障信号进行逻辑综合后产生六路电机控制PWM脉冲信号，经隔离模块4进行强弱电之间的光隔离后送入驱动模块5，再经过驱动模块5进行输出功率放大并增加防止功率模块6上下桥臂直通的死区后送给功率模块6，功率模块6实现电能向电机机械能的转变，控制模块3还产生上电延时控制信号，对上电延时模块7的继电器进行控制，确保上电瞬间270V电压缓慢加在功率模块6的电容两端，这样能够防止电流尖峰的出现，减小对系统的损害。 实施例 电源模块I接收270V高压直流电源输入，并转换出15V电源为隔离模块4、驱动模块5、上电延时模块7、故障检测与保护模块8供电，电源模块I的270V电源与功率模块6连接，为大功率电机的功率部分提供电源，电源模块I转换出5V电源给位置解码模块2供电，电源模块I转换出3.3V电源给控制模块3供电，位置解码模块2上电后产生电机位置传感器需要的激磁信号，同时接收位置传感器感应产生的正余弦信号并将其转换为16位数字信号，控制模块3通过数据总线实时读取位置解码模块2产生的信号，并根据该信号完成电机的矢量控制算法，控制模块3同时接收故障检测与保护模块8发送的故障信号，对所有的故障信号进行逻辑综合后产生六路电机控制PWM脉冲信号，经隔离模块4进行强弱电之间的光隔离后送入驱动模块5，再经过驱动模块5进行输出功率放大并增加防止功率模块6上下桥臂直通的死区后送给功率模块6，功率模块6实现电能向电机机械能的转变，控制模块3还产生上电延时控制信号，对上电延时模块7的继电器进行控制，确保上电瞬间270V电压缓慢加在功率模块6的电容两端，这样能够防止电流尖峰的出现，减小对系统的损害。 本技术为一种高压低速高精度永磁同步电机控制器，其工作原理是:控制器从外部引入270V高压直流电源，控制器的电源模块I接收270V输入，并转换出15V电源为隔离模块4、驱动模块5、上电延时模块7、故障检测与保护模块8供电，电源模块I的270V电源与功率模块6连接，为大功率电机的功率部分提供电源，电源模块I转换出5V电源给位置解码模块2供电，电源模块I转换出3.3V电源给控制模块3供电，位置解码模块2上电后产生电机位置传感器需要的激磁信号，同时接收位置传感器感本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种高压低速高精度永磁同步电机控制器，其特征在于：所述同步电机控制器包括电源模块(1)、位置解码模块(2)、控制模块(3)、隔离模块(4)、驱动模块(5)、功率模块(6)、上电延时模块(7)、故障检测与保护模块(8)；电源模块(1)接收270V高压直流电源输入，并转换出15V电源为隔离模块(4)、驱动模块(5)、上电延时模块(7)、故障检测与保护模块(8)供电；电源模块(1)的270V电源与功率模块(6)连接，为大功率电机的功率部分提供电源，电源模块(1)转换出5V电源给位置解码模块(2)供电，电源模块(1)转换出3.3V电源给控制模块(3)供电；位置解码模块(2)上电后产生电机位置传感器需要的激磁信号，同时接收位置传感器感应产生的正余弦信号并将其转换为16位数字信号；控制模块(3)通过数据总线实时读取位置解码模块(2)产生的信号，并根据该信号完成电机的矢量控制算法；控制模块(3)同时接收故障检测与保护模块(8)发送的故障信号，对所有的故障信号进行逻辑综合后产生六路电机控制PWM脉冲信号，经隔离模块(4)进行强弱电之间的光隔离后送入驱动模块(5)，再经过驱动模块(5)进行输出功率放大并增加防止功率模块(6)上下桥臂直通的死区后送给功率模块(6)；功率模块(6)实现电能向电机机械能的转变，控制模块(3)产生上电延时控制信号，对上电延时模块(7)的继电器进行控制。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：赵小鹏，刘瑾，周育茹，牛艳艳，酒晨霄，郭伟，赵东东，
申请(专利权)人：中国航空工业第六一八研究所，
类型：新型
国别省市：陕西;61
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