開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供了一種開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)，包括整流濾波回路、開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)、驅(qū)動(dòng)器、控制器、位置檢測(cè)單元、電源、電流檢測(cè)單元、電壓檢測(cè)單元以及扭矩傳感器；其中，所述電源，用于提供交流電；所述驅(qū)動(dòng)器，用于驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)的運(yùn)行；所述控制器，用于實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互，給開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)輸入控制信號(hào)；所述位置檢測(cè)單元，用于檢測(cè)開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)的轉(zhuǎn)子位置角；所述電流檢測(cè)單元，用于測(cè)量相電流；所述電壓檢測(cè)單元，用于測(cè)量相電壓；所述扭矩傳感器，用于測(cè)量電機(jī)扭矩信息。本發(fā)明中脈沖輸出光耦每次輸出脈沖時(shí)，校正增量式編碼器的計(jì)數(shù)輸出，從而消除增量式編碼器的誤差累積，得到精確的轉(zhuǎn)子位置信息。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及電機(jī)控制，具體地，涉及一種開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]由于開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)，低廉的成本，高魯棒性，開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)在各行各業(yè)都引起了很高的重視。目前已經(jīng)成功應(yīng)用于電動(dòng)車(chē)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，家用電器，紡織機(jī)械，航空航天等眾多領(lǐng)域中，成為傳統(tǒng)電機(jī)的有力競(jìng)爭(zhēng)者。
[0003]近年來(lái)，由于大功率開(kāi)關(guān)器件以及數(shù)字電子技術(shù)的發(fā)展，高速低價(jià)的數(shù)字處理芯片的出現(xiàn)，將高性能數(shù)字處理芯片應(yīng)用于開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)的控制系統(tǒng)中，使得開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)的性能大大提升，更大限度地顯示出SRD的優(yōu)越性。
[0004]開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)的控制，必須保證轉(zhuǎn)子位置測(cè)試的準(zhǔn)確性，以保證精確換相，同時(shí)，需要一定的控制算法，來(lái)保證電機(jī)的運(yùn)行性能。除此以外，基于單一 CHJ的控制器，也會(huì)加重控制器的負(fù)擔(dān)，使得復(fù)雜的控制算法不能再控制器中實(shí)現(xiàn)，使得開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)的優(yōu)勢(shì)不能體現(xiàn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)。
[0006]根據(jù)本發(fā)明提供的開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)，包括整流濾波回路、開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)、驅(qū)動(dòng)器、控制器、位置檢測(cè)單元、電源、電流檢測(cè)單元、電壓檢測(cè)單元以及扭矩傳感器；
[0007]其中，所述電源，用于提供交流電；所述驅(qū)動(dòng)器，用于驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)的運(yùn)行;所述控制器，用于實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互，給開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)輸入控制信號(hào);所述位置檢測(cè)單元，用于檢測(cè)開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)的轉(zhuǎn)子位置角;所述電流檢測(cè)單元，用于測(cè)量相電流;所述電壓檢測(cè)單元，用于測(cè)量相電壓;所述扭矩傳感器，用于測(cè)量電機(jī)扭矩信息；
[0008]所述控制器根據(jù)所述轉(zhuǎn)子位置角、相電流、電機(jī)扭矩信息、相電壓生成電流電壓信息和位置速度信息，進(jìn)而根據(jù)所述電流電壓信息和位置速度信息輸出PWM控制信號(hào)；
[0009]所述驅(qū)動(dòng)器根據(jù)所述PffM控制信號(hào)將濾波后的直流電源輸出給開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)；
[0010]所述整流濾波回路用于將所述電源提供的交流電整流濾波后輸送至所述開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)；
[0011]所述位置檢測(cè)單元、所述電流檢測(cè)單元、所述電壓檢測(cè)單元、所述扭矩傳感器電連接所述控制器;所述電源通過(guò)所述整流濾波回路連接所述開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī);所述控制器通過(guò)所述驅(qū)動(dòng)器連接所述整流濾波回路。
[0012]優(yōu)選地，所述控制器包括DSP和FPGA ；
[0013]所述DSP作為主CPU，用于控制算法的實(shí)現(xiàn);所述FPGA作為輔助CPU，用于測(cè)試信號(hào)的預(yù)處理；
[0014]所述DSP通過(guò)所述驅(qū)動(dòng)器連接所述整流濾波回路;所述位置檢測(cè)單元、所述電流檢測(cè)單元、所述電壓檢測(cè)單元、所述扭矩傳感器電連接所述FPGA。
[0015]優(yōu)選地，所述位置檢測(cè)單元檢測(cè)開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)的轉(zhuǎn)子位置角包括如下步驟:
[0016]步驟1:在開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)的定子沿周向每隔37.5°安裝一脈沖輸出光耦；當(dāng)開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)的轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)過(guò)7.5°時(shí)，一脈沖輸出光耦提供轉(zhuǎn)子的絕對(duì)位置信息；
[0017]步驟2:當(dāng)脈沖輸出光耦輸出脈沖時(shí)，校正增量式編碼器的計(jì)數(shù)輸出，從而消除增量式編碼器的誤差累積，得到轉(zhuǎn)子位置信息。
[0018]優(yōu)選地，還包括遮光盤(pán);其中，所述遮光盤(pán)設(shè)置在轉(zhuǎn)子軸上，能夠隨所述轉(zhuǎn)子軸轉(zhuǎn)動(dòng);脈沖輸出光親設(shè)置在遮光盤(pán)內(nèi)側(cè)；
[0019]所述增量式編碼器設(shè)置在開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)的電機(jī)軸套上。
[0020]優(yōu)選地，所述整流濾波回路包括整流二極管Dl、整流二極管D2、整流二極管D3、整流二極管D4、整流二極管D5、整流二極管D6、電容Cl、電容C2、電容C3、電容C4、IGBT13、IGBTl、IGBT6、IGBT5、IGBTlO、IGBT9、IGBT8、IGBTl、IGBT3、IGBT5、IGBT7、IGBT9、IGBTl、IGBT4、IGBT6、IGBT2、IGBTl O、IGBTl 2 以及 IGBT8 ；
[0021]整流二極管Dl的正極連接整流二極管D4的負(fù)極，整流二極管Dl的負(fù)極連接IGBT13的C極、IGBTl的C極、IGBT3的C極、IGBT5的C極、IGBT7的C極、IGBT9的C極、IGBTl I的C極;整流二極管D4的正極連接電阻Rl的一端、IGBT4的E極、IGBT6的E極、IGBT2的E極、IGBTlO的E極、IGBT12的E極、IGBT8的E極；
[0022]整流二極管D2的正極連接整流二極管D5的負(fù)極，整流二極管D2的負(fù)極連接整流二極管Dl的負(fù)極，整流二極管D5的正極連接整流二極管D4的正極;整流二極管D3的正極連接整流二極管D6的負(fù)極，整流二極管D3的負(fù)極連接整流二極管Dl的負(fù)極，整流二極管D6的正極連接整流二極管D4的正極；電源的三相輸出端分別連接整流二極管D3的正極、整流二極管D2的正極、整流二極管Dl的正極；
[0023]電容Cl的一端連接整流二極管Dl的負(fù)極，另一端連接電容C3的一端，電容C3的另一端連接整流二極管D4的正極；電容C2的一端連接整流二極管Dl的負(fù)極，另一端連接電容C4的一端，電容C4的另一端連接整流二極管D4的正極；電容Cl的另一端連接電容C2的另一端；
[0024]電阻Rl的另一端依次通過(guò)電阻R2、電阻R3連接IGBT13的E極；
[0025]所述驅(qū)動(dòng)器分別連接IGBTl 3、IGBTl、IGBT6、IGBT5、IGBTlO、IGBT9、IGBT8 的 G極；
[0026]IGBTl、IGBT3、IGBT5、IGBT7、IGBT9、IGBTl、IGBT4、IGBT6、IGBT2、IGBTlO、IGBT12、IGBT8的C極均連接有整流二極管的負(fù)極，E極均連接整流二極管的正極；
[0027]所述開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)的A相第一連接端連接IGBTl的E極、IGBTl的C極;所述開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)的A相第二連接端連接IGBT3的E極、IGBT6的C極;所述開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)的B相第一連接端連接IGBT5的E極、IGBT2的C極；所述開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)的B相第二連接端連接IGBT7的E極、IGBTlO的C極;所述開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)的C相第一連接端連接IGBT9的E極、IGBT12的C極;所述開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)的C相第二連接端連接IGBT11的E極、IGBT8的C極。
[0028]優(yōu)選地，還包括第一A/D轉(zhuǎn)換芯片和第二 A/D轉(zhuǎn)換芯片；
[0029]其中，所述電流檢測(cè)單元通過(guò)第一A/D轉(zhuǎn)換芯片電連接所述控制器;所述電壓檢測(cè)單元通過(guò)第二 A/D轉(zhuǎn)換芯片電連接所述控制器。
[0030]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下的有益效果:
[0031]1、本發(fā)明中脈沖輸出光耦每次輸出脈沖時(shí)，校正增量式編碼器的計(jì)數(shù)輸出，從而消除增量式編碼器的誤差累積，得到精確的轉(zhuǎn)子位置信息；
[0032]2、本發(fā)明中設(shè)置有整流濾波回路，整流濾波回路能夠?qū)⑺鲭娫刺峁┑慕涣麟娬鳛V波后輸送至所述開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)，同時(shí)便于驅(qū)動(dòng)器對(duì)開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)的控制。
[0033]3、本發(fā)明中信號(hào)的預(yù)處理在FPGA中實(shí)現(xiàn)，使得DSP的負(fù)擔(dān)大大減輕，DSP只是用來(lái)實(shí)現(xiàn)核心算法，大大提升控制系統(tǒng)的運(yùn)行效率和精度。
【附圖說(shuō)明】
[0034]通過(guò)閱讀參照以下附圖對(duì)非限制性實(shí)施例所作的詳細(xì)描述，本發(fā)明的其它特征、目的和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得更明顯:
[0035]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)不意圖；
[0036]圖2為本發(fā)明的電路圖；
[0037]圖3為本發(fā)明中位置檢測(cè)單元安裝示意圖；
[0038]圖4為本發(fā)明中雙核控制器結(jié)構(gòu)示意圖；
[0039]圖5為本發(fā)明的調(diào)速示意框圖。
[0040]圖中:
[0041]I為光耦；
[0042]2為遮光盤(pán)；
[0043]3為增量式編碼器。
【具體實(shí)施方式】
[0044]下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。以下實(shí)施例將有助于本領(lǐng)域的技術(shù)人員進(jìn)一步理解本發(fā)明，但不以任何形式限制本發(fā)明。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)。這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0045]在本實(shí)施例中，本發(fā)明提供的開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)，包括整流濾波回路、開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)、驅(qū)動(dòng)器、控制器、位置檢測(cè)單元、電源、電流檢測(cè)單元、電壓檢測(cè)單元以及扭矩傳感器；
[0046]其中，所述電源，用于提供交流電；所述驅(qū)動(dòng)器，用于驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)的運(yùn)行;所述控制器，用于實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互，給開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)輸入控制信號(hào);所述位置檢測(cè)單元，用于檢測(cè)開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)的轉(zhuǎn)子位置角;所述電流檢測(cè)單元，用于測(cè)量相電流;所述電壓檢測(cè)單元，用于測(cè)量相電壓;所述扭矩傳感器，用于測(cè)量電機(jī)扭矩信息；
[0047]所述整流濾波回路用于將所述電源提供的交流電整流濾波后輸送至所述開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)；
[0048]所述位置檢測(cè)單元、所述電流檢測(cè)單元、所述電壓檢測(cè)單元、所述扭矩傳感器電連接所述控制器;所述電源通過(guò)所述整流濾波回路連接所述開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī);所述控制器通過(guò)所述驅(qū)動(dòng)器連接所述整流濾波回路。
[0049]所述控制器包括DSP和FPGA;
[0050]所述DSP作為主CPU，用于控制算法的實(shí)現(xiàn);所述FPGA作為輔助CPU，用于測(cè)試信號(hào)的預(yù)處理；
[0051]所述DSP通過(guò)所述驅(qū)動(dòng)器連接所述整流濾波回路;所述位置檢測(cè)單元、所述電流檢測(cè)單元、所述電壓檢測(cè)單元、所述扭矩傳感器電連接所述FPGA。
[0052]其中FPGA的具體功能為:采集到的電流電壓以及位置信號(hào)的消抖濾波，轉(zhuǎn)子位置的估計(jì)，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速的實(shí)時(shí)計(jì)算，并且將位置信息、電流電壓信息以及速度信息輸出到DSP，用于DSP的控制。其中DSP的具體功能為:實(shí)現(xiàn)內(nèi)環(huán)控制一電流的閉環(huán)控制，實(shí)現(xiàn)外環(huán)控制一速度的閉環(huán)控制。其中電流的閉環(huán)控制和速度的閉環(huán)控制可以由不同的控制算法實(shí)現(xiàn)，可以由最經(jīng)典的PID控制算法實(shí)現(xiàn)也可以由神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等智能算法實(shí)現(xiàn)。信號(hào)的預(yù)處理在FPGA中實(shí)現(xiàn)，使得DSP的負(fù)擔(dān)大大減輕，DSP只是用來(lái)實(shí)現(xiàn)核心算法，大大提升控制系統(tǒng)的運(yùn)行效率和精度。
[0053]所述位置檢測(cè)單元檢測(cè)開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)的轉(zhuǎn)子位置角包括如下步驟:
[0054]步驟1:在開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)的定子沿周向每隔37.5°安裝一脈沖輸出光耦；當(dāng)開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)的轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)過(guò)7.5°時(shí)，一脈沖輸出光耦提供轉(zhuǎn)子的絕對(duì)位置信息；
[0055]步驟2:當(dāng)脈沖輸出光耦輸出脈沖時(shí)，校正增量式編碼器的計(jì)數(shù)輸出，從而消除增量式編碼器的誤差累積，得到精確的轉(zhuǎn)子位置信息。
[0056]所述脈沖輸出光耦的數(shù)量為四個(gè)，四個(gè)脈沖輸出光耦根據(jù)格雷碼規(guī)則發(fā)射脈沖；一個(gè)電周期有8次脈沖輸出變化，同時(shí)此脈沖作為增量式編碼器的誤差清零信號(hào)。增量式編碼器的分辨率為4096PPR，光耦每次輸出脈沖時(shí)，校正增量式編碼器的計(jì)數(shù)輸出，從而消除增量式編碼器的誤差累積，得到精確的轉(zhuǎn)子位置信息。其中，一個(gè)電周期對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)60度。
[0057]本發(fā)明提供的開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)，還包括遮光盤(pán);其中，所述遮光盤(pán)設(shè)置在轉(zhuǎn)子軸上，能夠隨所述轉(zhuǎn)子軸轉(zhuǎn)動(dòng);所述增量式編碼器設(shè)置在開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)的電機(jī)軸套上；
[0058]脈沖輸出光耦設(shè)置在遮光盤(pán)內(nèi)側(cè)。
[0059]所述整流濾波回路包括整流二極管D1、整流二極管D2、整流二極管D3、整流二極管
04、整流二極管05、整流二極管06、電容(:1、電容02、電容03、電容04、1681'13、1681'1、168丁6、IGBT5、IGBTlO、IGBT9、IGBT8、IGBTl、IGBT3、IGBT5、IGBT7、IGBT9、IGBTl、IGBT4、IGBT6、IGBT2、IGBT10、IGBT12 以及 IGBT8 ；
[0060]整流二極管DI的正極連接整流二極管D4的負(fù)極，整流二極管DI的負(fù)極連接IGBT13的C極、IGBTl的C極、IGBT3的C極、IGBT5的C極、IGBT7的C極、IGBT9的C極、IGBTl I的C極;整流二極管D4的正極連接電阻Rl的一端、IGBT4的E極、IGBT6的E極、IGBT2的E極、IGBTlO的E極、IGBT12的E極、IGBT8的E極；
[0061]整流二極管D2的正極連接整流二極管D5的負(fù)極，整流二極管D2的負(fù)極連接整流二極管Dl的負(fù)極，整流二極管D5的正極連接整流二極管D4的正極;整流二極管D3的正極連接整流二極管D6的負(fù)極，整流二極管D3的負(fù)極連接整流二極管Dl的負(fù)極，整流二極管D6的正極連接整流二極管D4的正極；電源的三相輸出端分別連接整流二極管D3的正極、整流二極管D2的正極、整流二極管Dl的正極；
[0062]電容Cl的一端連接整流二極管Dl的負(fù)極，另一端連接電容C3的一端，電容C3的另一端連接整流二極管D4的正極；電容C2的一端連接整流二極管Dl的負(fù)極，另一端連接電容C4的一端，電容C4的另一端連接整流二極管D4的正極；電容Cl的另一端連接電容C2的另一端；
[0063]電阻Rl的另一端依次通過(guò)電阻R2、電阻R3連接IGBT13的E極；
[0064]所述驅(qū)動(dòng)器分別連接IGBTl 3、IGBTl、IGBT6、IGBT5、IGBTlO、IGBT9、IGBT8 的 G極；
[0065]IGBTl、IGBT3、IGBT5、IGBT7、IGBT9、IGBTl、IGBT4、IGBT6、IGBT2、IGBTlO、IGBT12、IGBT8的C極均連接有整流二極管的負(fù)極，E極均連接整流二極管的正極；
[0066]所述開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)的A相第一連接端連接IGBTl的E極、IGBTl的C極;所述開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)的A相第二連接端連接IGBT3的E極、IGBT6的C極;所述開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)的B相第一連接端連接IGBT5的E極、IGBT2的C極；所述開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)的B相第二連接端連接IGBT7的E極、IGBTlO的C極;所述開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)的C相第一連接端連接IGBT9的E極、IGBT12的C極;所述開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)的C相第二連接端連接IGBT11的E極、IGBT8的C極。
[0067]本發(fā)明提供的開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)，還包括第一A/D轉(zhuǎn)換芯片和第二 A/D轉(zhuǎn)換芯片；其中，所述電流檢測(cè)單元通過(guò)第一 A/D轉(zhuǎn)換芯片電連接所述控制器;所述電壓檢測(cè)單元通過(guò)第二 A/D轉(zhuǎn)換芯片電連接所述控制器。
[0068]當(dāng)使用本發(fā)明提供的開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)啟動(dòng)電機(jī)時(shí)，控制器中的DSP芯片首先進(jìn)行一系列的初始化操作，接收來(lái)自FPGA芯片處理后的電流電壓信息和位置速度信息，按照相應(yīng)的控制邏輯，輸出相應(yīng)的PWM控制信號(hào)給驅(qū)動(dòng)電路，驅(qū)動(dòng)器根據(jù)控制信號(hào)的指令將整流后的直流電源輸出給電機(jī)，開(kāi)機(jī)開(kāi)始旋轉(zhuǎn)。電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，DSP單元根據(jù)檢測(cè)到的位置速度信息同設(shè)定的轉(zhuǎn)速信息進(jìn)行對(duì)比，得出速度差值，根據(jù)速度差值使用相應(yīng)算法轉(zhuǎn)變成所需電流的控制信號(hào)，將所需的電流信號(hào)與檢測(cè)得到的電流差值根據(jù)相應(yīng)的算法計(jì)算得到控制量，并以PWM信號(hào)的形式輸出到驅(qū)動(dòng)器，改變加載在電機(jī)繞組兩端的平均電壓，如此往復(fù)，實(shí)現(xiàn)電機(jī)的調(diào)速控制。
[0069]以上對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施例進(jìn)行了描述。需要理解的是，本發(fā)明并不局限于上述特定實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在權(quán)利要求的范圍內(nèi)做出各種變形或修改，這并不影響本發(fā)明的實(shí)質(zhì)內(nèi)容。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)，其特征在于，包括整流濾波回路、開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)、驅(qū)動(dòng)器、控制器、位置檢測(cè)單元、電源、電流檢測(cè)單元、電壓檢測(cè)單元以及扭矩傳感器； 其中，所述電源，用于提供交流電；所述驅(qū)動(dòng)器，用于驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)的運(yùn)行;所述控制器，用于實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互，給開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)輸入控制信號(hào);所述位置檢測(cè)單元，用于檢測(cè)開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)的轉(zhuǎn)子位置角;所述電流檢測(cè)單元，用于測(cè)量相電流;所述電壓檢測(cè)單元，用于測(cè)量相電壓;所述扭矩傳感器，用于測(cè)量電機(jī)扭矩信息； 所述控制器根據(jù)所述轉(zhuǎn)子位置角、相電流、電機(jī)扭矩信息、相電壓生成電流電壓信息和位置速度信息，進(jìn)而根據(jù)所述電流電壓信息和位置速度信息輸出PWM控制信號(hào)； 所述驅(qū)動(dòng)器根據(jù)所述PWM控制信號(hào)將濾波后的直流電源輸出給開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)； 所述整流濾波回路用于將所述電源提供的交流電整流濾波后輸送至所述開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)； 所述位置檢測(cè)單元、所述電流檢測(cè)單元、所述電壓檢測(cè)單元、所述扭矩傳感器電連接所述控制器;所述電源通過(guò)所述整流濾波回路連接所述開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī);所述控制器通過(guò)所述驅(qū)動(dòng)器連接所述整流濾波回路。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)，其特征在于，所述控制器包括DSP和FPGA ； 所述DSP作為主CPU，用于控制算法的實(shí)現(xiàn);所述FPGA作為輔助CPU，用于測(cè)試信號(hào)的預(yù)處理； 所述DSP通過(guò)所述驅(qū)動(dòng)器連接所述整流濾波回路;所述位置檢測(cè)單元、所述電流檢測(cè)單元、所述電壓檢測(cè)單元、所述扭矩傳感器電連接所述FPGA。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)，其特征在于，所述位置檢測(cè)單元檢測(cè)開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)的轉(zhuǎn)子位置角包括如下步驟: 步驟1:在開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)的定子沿周向每隔37.5°安裝一脈沖輸出光耦；當(dāng)開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)的轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)過(guò)7.5°時(shí)，一脈沖輸出光耦提供轉(zhuǎn)子的絕對(duì)位置信息； 步驟2:當(dāng)脈沖輸出光耦輸出脈沖時(shí)，校正增量式編碼器的計(jì)數(shù)輸出，從而消除增量式編碼器的誤差累積，得到轉(zhuǎn)子位置信息。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)，其特征在于，還包括遮光盤(pán);其中，所述遮光盤(pán)設(shè)置在轉(zhuǎn)子軸上，能夠隨所述轉(zhuǎn)子軸轉(zhuǎn)動(dòng);脈沖輸出光耦設(shè)置在遮光盤(pán)內(nèi)側(cè)； 所述增量式編碼器設(shè)置在開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)的電機(jī)軸套上。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)，其特征在于，所述整流濾波回路包括整流二極管Dl、整流二極管D2、整流二極管D3、整流二極管D4、整流二極管D5、整流二極管D6、igCl、igC2、igC3、igC4、IGBT13、IGBTl、IGBT6、IGBT5、IGBT10、IGBT9、IGBT8、IGBTl、IGBT3、IGBT5、IGBT7、IGBT9、IGBTl、IGBT4、IGBT6、IGBT2、IGBTlO、IGBTl 2 以及IGBT8 ； 整流二極管DI的正極連接整流二極管D4的負(fù)極，整流二極管DI的負(fù)極連接IGBT13的C極、IGBTl的C極、IGBT3的C極、IGBT5的C極、IGBT7的C極、IGBT9的C極、IGBTl I的C極;整流二極管D4的正極連接電阻Rl的一端、IGBT4的E極、IGBT6的E極、IGBT2的E極、IGBTlO的E極、IGBT12的E極、IGBT8的E極； 整流二極管D2的正極連接整流二極管D5的負(fù)極，整流二極管D2的負(fù)極連接整流二極管Dl的負(fù)極，整流二極管D5的正極連接整流二極管D4的正極;整流二極管D3的正極連接整流二極管D6的負(fù)極，整流二極管D3的負(fù)極連接整流二極管Dl的負(fù)極，整流二極管D6的正極連接整流二極管D4的正極；電源的三相輸出端分別連接整流二極管D3的正極、整流二極管D2的正極、整流二極管Dl的正極； 電容Cl的一端連接整流二極管Dl的負(fù)極，另一端連接電容C3的一端，電容C3的另一端連接整流二極管D4的正極；電容C2的一端連接整流二極管Dl的負(fù)極，另一端連接電容C4的一端，電容C4的另一端連接整流二極管D4的正極;電容Cl的另一端連接電容C2的另一端；電阻Rl的另一端依次通過(guò)電阻R2、電阻R3連接IGBT13的E極； 所述驅(qū)動(dòng)器分別連接 IGBT13、IGBTl、IGBT6、IGBT5、IGBTlO、IGBT9、IGBT8 的 G極； IGBTl、IGBT3、IGBT5、IGBT7、IGBT9、IGBTl、IGBT4、IGBT6、IGBT2、IGBTlO、IGBTl2、IGBT8的C極均連接有整流二極管的負(fù)極，E極均連接整流二極管的正極； 所述開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)的A相第一連接端連接IGBTl的E極、IGBTl的C極;所述開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)的A相第二連接端連接IGBT3的E極、IGBT6的C極;所述開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)的B相第一連接端連接IGBT5的E極、IGBT2的C極;所述開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)的B相第二連接端連接IGBT7的E極、IGBTlO的C極;所述開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)的C相第一連接端連接IGBT9的E極、IGBT12的C極;所述開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)的C相第二連接端連接IGBT11的E極、IGBT8的C極。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)，其特征在于，還包括第一A/D轉(zhuǎn)換芯片和第二 A/D轉(zhuǎn)換芯片； 其中，所述電流檢測(cè)單元通過(guò)第一 A/D轉(zhuǎn)換芯片電連接所述控制器;所述電壓檢測(cè)單元通過(guò)第二 A/D轉(zhuǎn)換芯片電連接所述控制器。
【文檔編號(hào)】H02P6/16GK105897073SQ201610345795
【公開(kāi)日】2016年8月24日
【申請(qǐng)日】2016年5月23日
【發(fā)明人】劉成良, 凌曉, 黃亦翔, 貢亮, 李炳初, 汪波, 汪一波
【申請(qǐng)人】上海交通大學(xué)