【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及无刷电机，具体涉及一种大功率无刷电机矢量驱动电路。
技术介绍
1、无刷电机是一种先进的电动机，因其具备高效、可靠和低维护等优点，已经广泛应用于工业自动化、消费电子、汽车和医疗设备等多个领域。无刷电机按照功率级别，主要可以划分为小功率、中功率和大功率三种，大功率无刷电机在需要高动力输出的工业设备、交通工具以及发电设备等领域有着广泛的需求。
2、目前，大功率级别的无刷电机主要包含两种使用方法：其一，采用电调，也就是采用电子调速器，来接收遥控器或控制器的信号，将这些信号转化为电流和电压输出给无刷电机，从而有效控制无刷电机的转速和扭矩；其二，采用单片机、多个霍尔传感器和多个驱动电路来对无刷电机进行驱动控制，同时可以通过单片机输入相应指令或程序来进行调控。
3、但是，目前采取的这些措施至少包含以下三种问题：
4、1）使用电调时，由于电调本身的性能限制，在无刷电机低速运转时难以控制；
5、2）性能不足，使用较多霍尔传感器会有较大的漂移影响且精度偏低，难以满足高精度需求和高扭矩需求；
6、3）在部分场景中，可能存在多个大功率无刷电机，缺乏多个大功率无刷电机的交互方式。
技术实现思路
1、针对上述三个问题，本专利技术的目的是提出一种大功率无刷电机矢量驱动电路，利用can总线通信模块实现多个大功率无刷电机的多机通信；还利用两个闭环反馈，分别获取三相电路和大功率无刷电机的相关数据交由单片机进行统一分析，便于更精细化的调节电路参数
2、通过以下技术方案实现的：
3、一种大功率无刷电机矢量驱动电路，包括can总线通信模块、单片机、三个并行的驱动器芯片、三相电路、大功率无刷电机、采样电路和编码器；其中，can总线通信模块内置有can收发器芯片，can收发器芯片连接单片机用于支持单片机与外部信息交互；单片机用于向三个并行的驱动器芯片输出对应的三个pwm信号，每个pwm信号均用于驱动对应的驱动器芯片生成每个驱动电压；三相电路包括三个相同的相电路，每个相电路的输入端均接收对应的驱动电压的驱动控制，每个相电路的输出端均连接到大功率无刷电机用于进行供电；采样电路用于对三相电路中的每个相电路进行电压采样并将采样的结果传输到单片机形成第一闭环反馈；编码器分别连接大功率无刷电机和单片机，用于将大功率无刷电机的位置和速度传输到单片机中，形成第二闭环反馈。
4、通过can总线通信模块可以实现单片机与外界的数据传输，进而满足多个大功率无刷电机交互的场景需求；同时，设置两个闭环反馈，分别获取三相电路和大功率无刷电机的相关数据交由单片机进行统一分析，便于更精细化的调节大功率无刷电机的运行，从而满足高精度和高扭矩的需求。
5、优选地，每个相电路中均内置有2个相同的mos管，2个mos管之间采用半桥拓扑结构进行连接，半桥拓扑结构的中间节点连接到对应的驱动器芯片。每个相电路中使用两个mos管组成半桥拓扑结构，可以实现高效的电压切换和电流控制，半桥拓扑结构简单、可靠且适合大功率应用，能够满足高效率和高可靠性的性能要求。
6、优选地，半桥拓扑结构中，2个mos管的源极之间还并联有稳压电路，稳压电路包括多个并联的稳压电容，每个稳压电容的参数均相同。在半桥拓扑结构中，两个mos管的源极之间并联稳压电容的设计，具备稳压滤波、提高稳定性和抗干扰能力、保护mos管以及提高动态响应能力等优点，进而使得整体电路的运行更稳定和准确。
7、优选地，采样电路包括三个结构相同的采样支路，用于获取对应的三个相电路的电流，每个采样支路均包括采样电阻、运算放大器和调节电源，运算放大器的输入端通过采样电阻连接到对应相电路的近地端，调节电源并联在运算放大器的输入端用于调节运算放大器采样得到的电压大小，运算放大器的输出端连接到单片机。采样电阻接在对应相电路的近地端，可以消除pwm信号的公模干扰，提升信号的准确性和稳定性，再利用调节电源可以有效控制运算放大器的工作采样范围。
8、优选地，编码器包括供电引脚、接地引脚、scl引脚和sda引脚；供电引脚和接地引脚间并联有两个滤波电容，scl引脚和sda引脚均通过i2c总线连接到单片机，scl引脚和sda引脚之间并联有上拉电阻用于拉高电平。两个滤波电容可以减少电压波动对编码器的性能影响，再结合抗干扰能力强的i2c总线，可以有效的将大功率无刷电机的运行数据稳定准确的传输到单片机中。
9、优选地，can收发器芯片通过txd引脚和rxd引脚与单片机进行数据交互，通过canh引脚和canl引脚连接can总线用于支持多机交互，同时，canh引脚和canl引脚之间还通过终端电阻进行连接。can收发器可以通过can总线连接到与该总线互通的其他芯片或其他收发器，进而实现了多机互通。
10、优选地，单片机连接有外部晶振电路，外部晶振电路的晶振至少为8mhz。至少8mhz的晶振可以提供精确的时钟信号，从而实现精细的时间控制，满足高精度需求。
11、本专利技术与现有技术相比具有的有益效果是：
12、本专利技术的技术方案，利用can总线通信模块实现多个大功率无刷电机的多机通信；还利用两个闭环反馈，分别获取三相电路和大功率无刷电机的相关数据交由单片机进行统一分析，便于更精细化的调节电路参数和大功率无刷电机的运行数据，从而满足高精度和高扭矩的需求；此外，优化了电路结构，避免使用电调和大量的霍尔传感器，提升了电路的稳定性，也便于进行精细化控制。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种大功率无刷电机矢量驱动电路，其特征在于，包括CAN总线通信模块、单片机、三个并行的驱动器芯片、三相电路、大功率无刷电机、采样电路和编码器；
2.根据权利要求1所述的一种大功率无刷电机矢量驱动电路，其特征在于，每个相电路中均内置有2个相同的MOS管，2个MOS管之间采用半桥拓扑结构进行连接，半桥拓扑结构的中间节点连接到对应的驱动器芯片。
3.根据权利要求2所述的一种大功率无刷电机矢量驱动电路，其特征在于，半桥拓扑结构中，2个MOS管的源极之间还并联有稳压电路，稳压电路包括多个并联的稳压电容，每个稳压电容的参数均相同。
4.根据权利要求1所述的一种大功率无刷电机矢量驱动电路，其特征在于，采样电路包括三个结构相同的采样支路，用于获取对应的三个相电路的电流，每个采样支路均包括采样电阻、运算放大器和调节电源，运算放大器的输入端通过采样电阻连接到对应相电路的近地端，调节电源并联在运算放大器的输入端用于调节运算放大器采样得到的电压大小，运算放大器的输出端连接到单片机。
5.根据权利要求1所述的一种大功率无刷电机矢量驱动电路，其特征在于，编
6.根据权利要求1所述的一种大功率无刷电机矢量驱动电路，其特征在于，CAN收发器芯片通过TXD引脚和RXD引脚与单片机进行数据交互，通过CANH引脚和CANL引脚连接CAN总线用于支持多机交互，同时，CANH引脚和CANL引脚之间还通过终端电阻进行连接。
7.根据权利要求1所述的一种大功率无刷电机矢量驱动电路，其特征在于，单片机连接有外部晶振电路，外部晶振电路的晶振至少为8MHz。
...【技术特征摘要】
1.一种大功率无刷电机矢量驱动电路，其特征在于，包括can总线通信模块、单片机、三个并行的驱动器芯片、三相电路、大功率无刷电机、采样电路和编码器；
2.根据权利要求1所述的一种大功率无刷电机矢量驱动电路，其特征在于，每个相电路中均内置有2个相同的mos管，2个mos管之间采用半桥拓扑结构进行连接，半桥拓扑结构的中间节点连接到对应的驱动器芯片。
3.根据权利要求2所述的一种大功率无刷电机矢量驱动电路，其特征在于，半桥拓扑结构中，2个mos管的源极之间还并联有稳压电路，稳压电路包括多个并联的稳压电容，每个稳压电容的参数均相同。
4.根据权利要求1所述的一种大功率无刷电机矢量驱动电路，其特征在于，采样电路包括三个结构相同的采样支路，用于获取对应的三个相电路的电流，每个采样支路均包括采样电阻、运算放大器和调节电源，运算放大器的输入端通过采样电阻连接到对应相电路的近...
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。