一種電機(jī)控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及電路控制領(lǐng)域，特別涉及一種電機(jī)控制系統(tǒng)。本實(shí)用新型提供的電機(jī)控制系統(tǒng)通過對(duì)被控電機(jī)互不連接的多條相繞組單獨(dú)進(jìn)行控制；將每個(gè)相繞組中的電流大小及方向調(diào)整至或維持在目標(biāo)值，使得被控電機(jī)達(dá)到目標(biāo)特性，而不用將各相繞組連接為星型結(jié)構(gòu)或封閉環(huán)路，更不用將各相繞組在星型結(jié)構(gòu)及封閉環(huán)路間來回切換；從而達(dá)到簡(jiǎn)化電路，提高系統(tǒng)穩(wěn)定性的目的；相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)中將電機(jī)中的各條相繞組連接為特定的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，本實(shí)用新型提供的電機(jī)控制系統(tǒng)、方法對(duì)電機(jī)的控制更加靈活，在不改變被控電機(jī)中各相繞組的相對(duì)位置，不互相連接的情況下，完全實(shí)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)中需將各相繞組連接為特定拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)才能達(dá)到的電路特性。
【專利說明】
一種電機(jī)控制系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及電路控制領(lǐng)域，特別涉及一種電機(jī)控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]電機(jī)控制中，針對(duì)被控電機(jī)的多條個(gè)相繞組的情況，經(jīng)常需要將被控電機(jī)中的多個(gè)相繞組設(shè)置根據(jù)需要連接為特殊的電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)(如星型結(jié)構(gòu)、首尾相接的封閉環(huán)形結(jié)構(gòu))，以使得被控電機(jī)實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的特性，而不同的特性需要相繞組連接為不同的電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)，實(shí)際應(yīng)用中，為了達(dá)到不同的特性，會(huì)根據(jù)需要而將被控電機(jī)的多個(gè)相繞組連接為相應(yīng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)(如星型結(jié)構(gòu)或封閉環(huán)形結(jié)構(gòu))，而當(dāng)對(duì)電路特性的需求進(jìn)行切換時(shí)，則需要對(duì)多個(gè)負(fù)載的電路連接方式進(jìn)行切換;這就需要增加額外的切換電路，額外電路的增加不僅增加了系統(tǒng)成本，新增電路的穩(wěn)定性還會(huì)進(jìn)一步影響整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，究其原因，是讓被控電機(jī)實(shí)現(xiàn)相應(yīng)電路特性需要“將被控電機(jī)的多個(gè)相繞組連接為特定拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)”限制了對(duì)被控電機(jī)的控制空間。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中當(dāng)需要被控電機(jī)達(dá)到相應(yīng)的電路特性需要將被控電機(jī)的多個(gè)相繞組連接為特定的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的問題，提供一種，不需要將被控電機(jī)多個(gè)互不相連的相繞組連接在一起即可使被控電機(jī)可達(dá)到指定電路特性的電路控制系統(tǒng)。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)上述實(shí)用新型目的，本實(shí)用新型提供了以下技術(shù)方案:
[0005]本實(shí)用新型一種電機(jī)控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)包括電源接口、控制電路模塊及被控電機(jī);被控電機(jī)包括三個(gè)以上互不相連的相繞組；；
[0006]各個(gè)相繞組通過依次連接的控制電路模塊、電源接口與電源連接；
[0007]所述控制電路模塊根據(jù)控制參數(shù)組合對(duì)各相繞組進(jìn)行控制;將各相繞組中的電流方向調(diào)整至或維持在目標(biāo)方向，同時(shí)，將各相繞組中的電流大小調(diào)整至或維持在目標(biāo)值。
[0008]所述控制參數(shù)組合中的參數(shù)包括各相繞組的目標(biāo)電流大小及方向。
[0009]進(jìn)一步的，所述控制參數(shù)組合中的各相繞組目標(biāo)電流大小及方向，與各相繞組構(gòu)成星型電路達(dá)到任一電路特性時(shí)，對(duì)應(yīng)的該相繞組中的電流大小及方向相同；或，
[0010]所述控制參數(shù)組合中的各相繞組的目標(biāo)電流大小及方向，與各相繞組首尾相連組成封閉環(huán)路達(dá)到任一電路特性時(shí)，對(duì)應(yīng)的該相繞組的電流大小及方向相同。
[0011]—些實(shí)施例中，所述控制參數(shù)組合中還包括控制周期，此時(shí)，控制參數(shù)組合中的各相繞組目標(biāo)電流大小及方向包括各相繞組在控制周期各時(shí)刻的目標(biāo)電流大小及方向信息。
[0012]進(jìn)一步的，所述控制參數(shù)組合中的控制周期、控制周期任意時(shí)刻各相繞組中的目標(biāo)電流大小及方向，與各相繞組構(gòu)成星型電路達(dá)到任一電路特性時(shí)，對(duì)應(yīng)的控制周期、及各相繞組在控制周期各時(shí)刻的電流大小及方向相同；或，
[0013]所述控制參數(shù)組合中的控制周期、控制周期任意時(shí)刻各相繞組的目標(biāo)電流大小及方向，與各相繞組首尾相連組成封閉環(huán)路達(dá)到任一電路特性時(shí)，對(duì)應(yīng)的控制周期、及各相繞組中在該控制周期各時(shí)刻的電流大小及方向相同。
[0014]—些實(shí)施例中，所述控制電路模塊包括控制器及與相繞組數(shù)目相同的H橋控制電路;所述H橋控制電路與各相繞組--對(duì)應(yīng)連接;控制器與各個(gè)H橋控制電路連接；
[0015]所述控制器包含存儲(chǔ)模塊、解析模塊及驅(qū)動(dòng)模塊，存儲(chǔ)模塊中存儲(chǔ)有被控電機(jī)的至少一個(gè)控制參數(shù)組合;所述解析模塊按照特定算法將控制參數(shù)組合解析為控制指令;所述驅(qū)動(dòng)模塊根據(jù)控制指令控制所述H橋控制電路中可控開關(guān)的通斷，以實(shí)現(xiàn)對(duì)各相繞組中電流大小及方向的控制。
[0016]另外一些實(shí)施例中，所述控制電路模塊包括服務(wù)器、控制器及與相繞組數(shù)目相同的H橋控制電路;所述H橋控制電路與各相繞組--對(duì)應(yīng)連接;控制器與各個(gè)H橋控制電路連接；
[0017]所述服務(wù)器中設(shè)置有遠(yuǎn)程存儲(chǔ)模塊，遠(yuǎn)程存儲(chǔ)模塊中存儲(chǔ)有被控電機(jī)的至少一個(gè)控制參數(shù)組合；
[0018]所述控制器包含通信模塊、解析模塊及驅(qū)動(dòng)模塊，所述通信模塊用于自服務(wù)器中接收所述控制參數(shù)組合;所述解析模塊按照特定算法將控制參數(shù)組合解析為控制指令;所述驅(qū)動(dòng)模塊根據(jù)控制指令控制所述H橋控制電路中可控開關(guān)的通斷，以實(shí)現(xiàn)對(duì)各相繞組中電流大小及方向的控制。
[0019]還有一些實(shí)施例中，所述控制電路模塊包括服務(wù)器、控制器及與相繞組數(shù)目相同的H橋控制電路;所述H橋控制電路與各相繞組--對(duì)應(yīng)連接;控制器與各個(gè)H橋控制電路連接；
[0020]所述服務(wù)器中設(shè)置有遠(yuǎn)程存儲(chǔ)模塊及遠(yuǎn)程解析模塊，遠(yuǎn)程存儲(chǔ)模塊中存儲(chǔ)有被控電機(jī)的至少一個(gè)控制參數(shù)組合;所述遠(yuǎn)程解析模塊按照特定算法將控制參數(shù)組合解析為控制指令；
[0021]所述控制器包含通信模塊及驅(qū)動(dòng)模塊，所述通信模塊用于自服務(wù)器中接收所述控制參數(shù)組合指令;所述驅(qū)動(dòng)模塊根據(jù)控制指令控制所述H橋控制電路中可控開關(guān)的通斷，以實(shí)現(xiàn)對(duì)各相繞組中電流大小及方向的控制。
[0022]進(jìn)一步的，所述服務(wù)器為物理服務(wù)器或云服務(wù)器。所述通信模塊為有線通信模塊或無線通信模塊;所述有線通信模塊為網(wǎng)線或電力載波通信模塊；所述無線通信模塊為WIFI模塊、ZigBee模塊、藍(lán)牙模塊、可見光通信模塊中的任一種。
[0023]優(yōu)選的，所述H橋控制電路中的可控開關(guān)為GTR、GT0、IGBT、SJT、MOSFET管或SCR，也可以是SiC IGBT，IGBT+SiC二極管，氮化鎵IGBT等開關(guān)器件。
[0024]進(jìn)一步的，所述三個(gè)以上互不連接的相繞組可以完全相同、部分相同或互不相同。
[0025]上述的電機(jī)控制系統(tǒng)可以應(yīng)用如下的電機(jī)控制方法運(yùn)行:
[0026]獲得指定的控制參數(shù)組合;所述控制參數(shù)組合中的參數(shù)包括各相繞組目標(biāo)電流大小及方向；
[0027]按照該控制參數(shù)組合分別單獨(dú)對(duì)各相繞組進(jìn)行控制，將各相繞組中的電流方向調(diào)整至或維持在目標(biāo)方向，同時(shí)，將各相繞組中的電流大小調(diào)整至或維持在目標(biāo)值。
[0028]進(jìn)一步的，所述控制參數(shù)組合中的各相繞組目標(biāo)電流大小及方向，與各相繞組構(gòu)成星型電路達(dá)到任一電路特性時(shí)，對(duì)應(yīng)的該相繞組中的電流大小及方向相同；或，
[0029]所述控制參數(shù)組合中的各相繞組的目標(biāo)電流大小及方向，與各相繞組首尾相連組成封閉環(huán)路達(dá)到任一電路特性時(shí)，對(duì)應(yīng)的該相繞組的電流大小及方向相同。
[0030]—些實(shí)施例中，所述控制參數(shù)組合中還包括控制周期，此時(shí)，控制參數(shù)組合中的各相繞組目標(biāo)電流大小及方向信息為各相繞組在控制周期各時(shí)刻的目標(biāo)電流大小及方向信息。
[0031]進(jìn)一步的，所述控制參數(shù)組合中的控制周期、控制周期任意時(shí)刻各相繞組的目標(biāo)電流大小及方向，與各相繞組構(gòu)成星型電路達(dá)到任一電路特性時(shí)，對(duì)應(yīng)的控制周期、及各相繞組在控制周期各時(shí)刻的電流大小及方向相同；或，
[0032]所述控制參數(shù)組合中的控制周期、控制周期任意時(shí)刻各相繞組的目標(biāo)電流大小及方向，與各相繞組首尾相連組成封閉環(huán)路達(dá)到任一電路特性時(shí)，對(duì)應(yīng)的控制周期、及各相繞組中在該控制周期各時(shí)刻的電流大小及方向相同。
[0033]進(jìn)一步的，所述三個(gè)以上互不連接的相繞組可以是完全相同、部分相同或互不相同。
[0034]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果:本實(shí)用新型提供的電機(jī)控制系統(tǒng)通過對(duì)被控電機(jī)互不連接的多條相繞組單獨(dú)進(jìn)行控制;將每個(gè)相繞組中的電流大小及方向調(diào)整至或維持在目標(biāo)值(該目標(biāo)值由控制參數(shù)組合給出)，使得被控電機(jī)達(dá)到目標(biāo)特性，而不用將各相繞組連接為星型結(jié)構(gòu)或封閉環(huán)路，更不用將各相繞組在星型結(jié)構(gòu)及封閉環(huán)路間來回切換;從而達(dá)到簡(jiǎn)化電路，提高系統(tǒng)穩(wěn)定性的目的；相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)中將電機(jī)中的各條相繞組連接為特定的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，本實(shí)用新型提供的電機(jī)控制系統(tǒng)、方法對(duì)電機(jī)的控制更加靈活，在不改變被控電機(jī)中各相繞組的相對(duì)位置，不互相連接的情況下，僅通過控制各相繞組任意時(shí)刻的電路大小及方向滿足控制參數(shù)組合的方式，完全實(shí)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)中需將各相繞組連接為特定拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)(如星型結(jié)構(gòu)、封閉環(huán)路)才能達(dá)到的電路特性。
[0035]【附圖說明】:
[0036]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例中的電機(jī)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。
[0037]圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例1中的電機(jī)控制系統(tǒng)控制電路模塊結(jié)構(gòu)示意圖。
[0038]圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例2中的電機(jī)控制系統(tǒng)控制電路模塊結(jié)構(gòu)示意圖。
[0039]圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例3中的電機(jī)控制系統(tǒng)控制電路模塊結(jié)構(gòu)示意圖。
[0040]圖5、圖6為現(xiàn)有技術(shù)中典型的電機(jī)繞組控制連接示意圖。
[0041]圖7為本實(shí)用新型實(shí)施例1中H橋控制電路與電機(jī)相繞組連接示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0042]下面結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。但不應(yīng)將此理解為本實(shí)用新型上述主題的范圍僅限于以下的實(shí)施例，凡基于本【實(shí)用新型內(nèi)容】所實(shí)現(xiàn)的技術(shù)均屬于本實(shí)用新型的范圍。
[0043]實(shí)施例1:本實(shí)施例提供一種電機(jī)控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)包括電源接口1、控制電路模塊2及被控電機(jī)；
[0044]被控電機(jī)包括三個(gè)以上互不相連的相繞組3(又稱為繞組、線圈繞組，如，一般認(rèn)為三相電機(jī)是包含三個(gè)相繞組3;在一些情況下，一個(gè)相繞組3中被認(rèn)為包含一個(gè)線圈，另外一些情況下，一個(gè)相繞組3可能包含多個(gè)串聯(lián)在一起的線圈，或，相繞組3，被認(rèn)為是一條或多條并聯(lián)支路按規(guī)定接法，通過串、并聯(lián)接起來的一套繞組)；
[0045]各個(gè)相繞組3通過依次連接的控制電路模塊2、電源接口I與電源連接；；
[0046]所述控制電路模塊2根據(jù)控制參數(shù)組合對(duì)各相繞組3進(jìn)行控制；將各相繞組3中的電流方向調(diào)整至或維持在目標(biāo)方向，同時(shí)，將各相繞組3中的電流大小調(diào)整至或維持在目標(biāo)值;所述控制參數(shù)組合中的參數(shù)包括各相繞組3的目標(biāo)電流大小及方向。
[0047]本實(shí)施例中，如圖1所示，所述控制電路模塊2包括控制器21及與相繞組3數(shù)目相同的H橋控制電路22;所述H橋控制電路22與各相繞組3—一對(duì)應(yīng)連接;控制器21與各個(gè)H橋控制電路22連接；
[0048]所述控制器21包含存儲(chǔ)模塊213、解析模塊212及驅(qū)動(dòng)模塊211，存儲(chǔ)模塊213中存儲(chǔ)有被控電機(jī)的至少一個(gè)控制參數(shù)組合;事實(shí)上，要想讓被控電機(jī)實(shí)現(xiàn)各種多種電路特性，尤其是，讓被控電機(jī)實(shí)現(xiàn)至少一個(gè)相繞組3連接成星型結(jié)構(gòu)時(shí)的特性以及至少一個(gè)相繞組3連接為封閉環(huán)路的特性，存儲(chǔ)模塊213中應(yīng)存儲(chǔ)有至少兩個(gè)控制參數(shù)組合，兩個(gè)控制參數(shù)組合中的一個(gè)可以使被控電機(jī)實(shí)現(xiàn)各相繞組3連接為星型結(jié)構(gòu)時(shí)的特性，另一個(gè)可以使被控電機(jī)實(shí)現(xiàn)各相繞組3連接為封閉環(huán)路時(shí)的特性。
[0049]現(xiàn)有技術(shù)中，有時(shí)候想讓被控電機(jī)實(shí)現(xiàn)的不同特性分別需要將被控電機(jī)中的多條相繞組3連接為不同的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)(如星型結(jié)構(gòu)和封閉環(huán)路結(jié)構(gòu))，而想讓被控電機(jī)在不同的特性間切換時(shí)，就需要將被控電機(jī)中的多個(gè)相繞組3在不同的連接方式間進(jìn)行切換，從而需增加切換電路實(shí)現(xiàn)相繞組3的這種切換，而切換電路的增加會(huì)使控制系統(tǒng)成本增加，且控制系統(tǒng)整體的穩(wěn)定性會(huì)受到切換電路的影響(切換電路作為控制電路的一部分，切換電路出現(xiàn)問題，則控制系統(tǒng)不能正常工作)，提供一種不需要增加切換電路就可實(shí)現(xiàn)特性變換電路控制系統(tǒng)或方法;而應(yīng)用本實(shí)施例提供的電路控制系統(tǒng)，想讓被控電機(jī)實(shí)現(xiàn)各種多種特性，尤其是，讓被控電機(jī)實(shí)現(xiàn)至少一個(gè)星型結(jié)構(gòu)的特性以及至少一個(gè)封閉環(huán)路的特性，存儲(chǔ)模塊213中應(yīng)存儲(chǔ)有至少兩個(gè)控制參數(shù)組合，兩個(gè)控制參數(shù)組合中的一個(gè)可以使被控電機(jī)實(shí)現(xiàn)其多個(gè)相繞組3連接為星型結(jié)構(gòu)時(shí)的特性，另一個(gè)可以使被控電機(jī)實(shí)現(xiàn)其多個(gè)相繞組3連接為封閉環(huán)路時(shí)的特性;從而使得控制系統(tǒng)可通過調(diào)用不用的控制參數(shù)組合使被控電機(jī)在各相繞組3互不連接的情況下，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)中各相繞組3需連接為星型電路或封閉環(huán)路時(shí)才能實(shí)現(xiàn)的特性，并可在不改變各相繞組3連接狀態(tài)的情況下隨意在兩種狀態(tài)下切換。
[0050]所述解析模塊212按照特定算法將控制參數(shù)組合解析為控制指令;所述驅(qū)動(dòng)模塊211根據(jù)控制指令控制所述H橋控制電路22中可控開關(guān)的通斷，以實(shí)現(xiàn)對(duì)各相繞組3中電流大小及方向的控制。
[0051 ] 優(yōu)選的，所述H橋控制電路22中的可控開關(guān)為GTR、GT0、IGBT、SJT、M0SFET管或SCR，也可以是SiC IGBT，IGBT+SiC二極管，氮化鎵IGBT等開關(guān)器件;可控開關(guān)的種類通常由相繞組3可達(dá)到的電流峰值決定。
[0052]進(jìn)一步的，所述三個(gè)以上互不連接的相繞組3可以完全相同、部分相同或互不相同。
[0053]進(jìn)一步的，所述控制參數(shù)組合中的各相繞組3目標(biāo)電流大小及方向，與各相繞組3構(gòu)成星型電路達(dá)到任一電路特性時(shí)，對(duì)應(yīng)的該相繞組3中的電流大小及方向相同；或，
[0054]所述控制參數(shù)組合中的各相繞組3的目標(biāo)電流大小及方向，與各相繞組3首尾相連組成封閉環(huán)路達(dá)到任一電路特性時(shí)，對(duì)應(yīng)的該相繞組3的電流大小及方向相同。
[0055]具體的，以具有三個(gè)相繞組3的電機(jī)為例，三個(gè)相繞組3分別為第一相繞組3、第二相繞組3、第三相繞組3;三個(gè)相繞組3互不連接；
[0056]電機(jī)控制系統(tǒng)包括電源接口I及控制電路模塊2;
[0057]三個(gè)互不連接的相繞組3通過控制電路模塊2及電源接口I與電源連接；
[0058]如圖7所示，所述控制電路模塊2包括控制器21及三個(gè)H橋控制電路22;分別為第一H橋控制電路22、第二H橋控制電路22、第三H橋控制電路22;三個(gè)相繞組3分別單獨(dú)連接一H橋控制電路22，即第一H橋控制電路22用于控制第一相繞組3中的電流大小及方向，第二H橋控制電路22用于控制第二相繞組3中的電流大小及方向，第三H橋控制電路22用于控制第三相繞組3中的電流大小及方向；實(shí)際應(yīng)用中，如圖1所示，可將三個(gè)H橋控制電路22并聯(lián)后通過電源接口 I與電源連接，每個(gè)H橋控制電路22的兩個(gè)輸出端分別與對(duì)應(yīng)相繞組3的兩個(gè)端頭連接；
[0059]所述控制器21包含存儲(chǔ)模塊213，存儲(chǔ)模塊213中存儲(chǔ)有針對(duì)三個(gè)相繞組3的多個(gè)控制參數(shù)組合;所述控制器21通過控制H橋電路中可控開關(guān)的通斷實(shí)現(xiàn)對(duì)各相繞組3中電流大小及方向的控制，以滿足其當(dāng)前選用的控制參數(shù)組合。
[0060]控制參數(shù)組合包括各相繞組3的目標(biāo)電流大小及方向；眾所周知的，要想?yún)^(qū)分各個(gè)不同的控制參數(shù)組合，每個(gè)控制參數(shù)組合中還應(yīng)包括組合標(biāo)記，該組合標(biāo)記可以是序號(hào)、字符串、名稱、該控制參數(shù)組合想要達(dá)到的目標(biāo)電路特性、該控制參數(shù)組合想要達(dá)到的目的或其他任何能將任一個(gè)控制參數(shù)組合和其他控制參數(shù)組合區(qū)分開的標(biāo)記，優(yōu)選的，本實(shí)施例中，組合標(biāo)記為被控電機(jī)的目標(biāo)工作狀態(tài)(即控制參數(shù)組合想要達(dá)到的目的)，即根據(jù)想要被控電機(jī)達(dá)到的目標(biāo)工作狀態(tài)，調(diào)用存儲(chǔ)模塊213中對(duì)應(yīng)的控制參數(shù)組合，解析模塊212根據(jù)該控制參數(shù)組合中的各相繞組3的目標(biāo)電流大小及方向按照指定算法計(jì)算出針對(duì)各個(gè)H橋控制電路22的控制指令，控制各個(gè)H橋控制電路22中可控開關(guān)的通斷時(shí)間，進(jìn)一步達(dá)到控制對(duì)應(yīng)相繞組3中電流大小及方向的目的。
[0061]應(yīng)注意的是，被控電機(jī)的每個(gè)相繞組3均包含兩個(gè)端頭，實(shí)際使用時(shí)，當(dāng)想讓被控電機(jī)工作在現(xiàn)有技術(shù)中相繞組3連接為星型結(jié)構(gòu)才能實(shí)現(xiàn)的工作狀態(tài)時(shí)，需要將每個(gè)相繞組3兩個(gè)端頭中的一個(gè)設(shè)定為中心端頭，每個(gè)相繞組3均以中心端頭為基準(zhǔn)分辨電流方向；而，當(dāng)想讓被控電機(jī)工作在現(xiàn)有技術(shù)中相繞組3連接為封閉環(huán)路才能實(shí)現(xiàn)的工作狀態(tài)時(shí)，將每個(gè)相繞組3的兩個(gè)端頭分別定義為首端頭和尾端頭，每個(gè)相繞組3均以首端頭和尾端頭為基準(zhǔn)分辨電流方向；
[0062]即，將被控電機(jī)三個(gè)相繞組3的中心端頭連接在一起形成中心節(jié)點(diǎn)O，從而使三個(gè)相繞組3組成星型電路結(jié)構(gòu)(由三個(gè)相繞組3構(gòu)成的星型電路結(jié)構(gòu)又稱Y型結(jié)構(gòu))時(shí)，被控電機(jī)所能實(shí)現(xiàn)的工作狀態(tài)(或稱為電機(jī)特性，包括轉(zhuǎn)矩、功率等)與三個(gè)相繞組3中的電流大小及方向有直接關(guān)系，因此當(dāng)本實(shí)用新型將三個(gè)相繞組3的電流大小及方向控制至目標(biāo)值時(shí)，被控電機(jī)會(huì)體現(xiàn)出與三個(gè)相繞組3連接為星型電路結(jié)構(gòu)，且各相繞組3具有同樣的電流大小及方向時(shí)完全相同的工作狀態(tài)(或電機(jī)特性)。
[0063]同樣的，將各個(gè)相繞組3首尾相接(如第一相繞組3的首端頭與第二相繞組3的尾端頭連接，第二相繞組3的首端頭與第三相繞組3的尾端頭連接，第三相繞組3的首端頭與第一相繞組3的尾端頭連接)組成封閉環(huán)路電路(由三個(gè)相繞組3構(gòu)成的封閉環(huán)路電路又稱三角形電路)時(shí)，被控電機(jī)所能實(shí)現(xiàn)的工作狀態(tài)(或稱為電機(jī)特性，包括轉(zhuǎn)矩、功率等)與三個(gè)相繞組3中的電流大小及方向有直接關(guān)系，因此當(dāng)本實(shí)用新型控制系統(tǒng)將三個(gè)相繞組3的電流大小及方向控制至目標(biāo)值時(shí)，被控電機(jī)會(huì)體現(xiàn)出與三個(gè)相繞組3連接為封閉環(huán)路，且各相繞組3具有同樣的電流大小及方向時(shí)完全相同的工作狀態(tài)(或電機(jī)特性)。
[0064]眾所周知的，圖5、圖6為現(xiàn)有技術(shù)中典型的電機(jī)相繞組連接方式以及H橋控制電路控制結(jié)構(gòu)圖；由于現(xiàn)有技術(shù)中各個(gè)相繞組組成星型電路結(jié)構(gòu)或封閉環(huán)路結(jié)構(gòu)，因此其僅留出與相繞組個(gè)數(shù)相同的控制端口與控制電路模塊連接;與現(xiàn)有技術(shù)不同的是，本實(shí)用新型中，電機(jī)中各相繞組互不連接，因此應(yīng)用本實(shí)用新型提供的控制系統(tǒng)，電機(jī)需將各個(gè)相繞組的兩個(gè)端頭均留出，即，電機(jī)留有相繞組個(gè)數(shù)2倍的控制端口；同樣以三相電機(jī)為例，應(yīng)用現(xiàn)有技術(shù)的電機(jī)留有3個(gè)控制端口與控制系統(tǒng)連接，而應(yīng)用本實(shí)用新型提供的控制系統(tǒng)留有6個(gè)控制端口需控制系統(tǒng)連接。相應(yīng)的，現(xiàn)有技術(shù)中，控制相繞組連接為星型結(jié)構(gòu)或封閉環(huán)路結(jié)構(gòu)的被控電機(jī)時(shí)，控制電路提供和被控電機(jī)相繞組數(shù)量相同的控制輸出端口即可，而本實(shí)用新型中，需提供和被控電機(jī)相繞組數(shù)量2倍的控制輸出端口才能完成對(duì)每個(gè)相繞組的單獨(dú)控制。
[0065]實(shí)施例2:與實(shí)施例1不同點(diǎn)在于，本實(shí)施例中，如圖3所示，所述控制電路模塊2包括服務(wù)器、控制器21及與相繞組3數(shù)目相同的H橋控制電路22;所述H橋控制電路22與各相繞組3——對(duì)應(yīng)連接;控制器21與各個(gè)H橋控制電路22連接；
[ΟΟ??]所述服務(wù)器中設(shè)置有遠(yuǎn)程存儲(chǔ)模塊231，遠(yuǎn)程存儲(chǔ)模塊231中存儲(chǔ)有被控電機(jī)的至少一個(gè)控制參數(shù)組合；
[0067]如圖3所示，所述控制器21包含通信模塊214、解析模塊212及驅(qū)動(dòng)模塊211，所述通信模塊214用于自服務(wù)器中接收所述控制參數(shù)組合;所述解析模塊212按照特定算法將控制參數(shù)組合解析為控制指令;所述驅(qū)動(dòng)模塊211根據(jù)控制指令控制所述H橋控制電路22中可控開關(guān)的通斷，以實(shí)現(xiàn)對(duì)各相繞組3中電流大小及方向的控制。
[0068]進(jìn)一步的，所述服務(wù)器為物理服務(wù)器或云服務(wù)器。所述通信模塊214為有線通信模塊214或無線通信模塊214;所述有線通信模塊214為網(wǎng)線或電力載波通信模塊214;所述無線通信模塊214為WIFI模塊、ZigBee模塊、藍(lán)牙模塊、可見光通信模塊214中的任一種。
[0069]優(yōu)選的，所述H橋控制電路22中的可控開關(guān)為GTR、GT0、IGBT、SJT、M0SFET管或SCR，也可以是SiC IGBT，IGBT+SiC二極管，氮化鎵IGBT等開關(guān)器件。
[0070]眾所周知的，要想?yún)^(qū)分各個(gè)不同的控制參數(shù)組合，每個(gè)控制參數(shù)組合中還應(yīng)包括組合標(biāo)記，該組合標(biāo)記可以是序號(hào)、字符串、名稱、該控制參數(shù)組合想要達(dá)到的目標(biāo)電路特性、該控制參數(shù)組合想要達(dá)到的目的或其他任何能將任一個(gè)控制參數(shù)組合和其他控制參數(shù)組合區(qū)分開的標(biāo)記，優(yōu)選的，本實(shí)施例中，組合標(biāo)記為被控電機(jī)的目標(biāo)工作狀態(tài)(即控制參數(shù)組合想要達(dá)到的目的)，即根據(jù)想要被控電機(jī)達(dá)到的目標(biāo)工作狀態(tài)；由于當(dāng)被控電機(jī)的多個(gè)相繞組或被控電機(jī)的各相繞組數(shù)量及相對(duì)位置確定的前提下，目標(biāo)電路特性或者說電機(jī)的目標(biāo)工作狀態(tài)與各相繞組(被控電機(jī)各相繞組)中的電流大小及方向存在--對(duì)應(yīng)關(guān)系，
因此可能在某些實(shí)施例中，控制參數(shù)組合中僅保存目標(biāo)電路特性或電機(jī)的目標(biāo)工作狀態(tài)，控制器21通過固定的算法進(jìn)一步推算出各項(xiàng)繞組(或相繞組)中的電流大小及方向；該情況應(yīng)被視為與本實(shí)用新型專利保護(hù)范圍之內(nèi)；控制器21通過通信模塊214自服務(wù)器遠(yuǎn)程調(diào)用遠(yuǎn)程存儲(chǔ)模塊231中對(duì)應(yīng)的控制參數(shù)組合，解析模塊212根據(jù)該控制參數(shù)組合中的各相繞組3的目標(biāo)電流大小及方向，按照指定算法計(jì)算出針對(duì)各個(gè)H橋控制電路22的控制指令，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)模塊211控制各個(gè)H橋控制電路22中可控開關(guān)的通斷時(shí)間，進(jìn)一步達(dá)到控制對(duì)應(yīng)相繞組3中電流大小及方向的目的。
[0071]實(shí)際應(yīng)用中，當(dāng)需要電機(jī)達(dá)到相應(yīng)的目標(biāo)工作狀態(tài)時(shí)，控制電路模塊2調(diào)用存儲(chǔ)在存儲(chǔ)模塊213中相應(yīng)的控制參數(shù)組合，按照控制參數(shù)組合中的控制周期，以及控制周期中各時(shí)刻各線圈中電流的方向及應(yīng)達(dá)到的大小對(duì)各線圈進(jìn)行控制，從而使得電機(jī)達(dá)到目標(biāo)工作狀態(tài)。使得電機(jī)在線圈互不連接的情況下(不連接成星型電路結(jié)構(gòu)或封閉環(huán)路結(jié)構(gòu))即可達(dá)到與線圈連接為星型電路結(jié)構(gòu)或封閉環(huán)路時(shí)相同的工作狀態(tài);從而，使得原有的需要切換線圈連接方式才能實(shí)現(xiàn)的工作狀態(tài)切換，在本控制系統(tǒng)中，僅需要調(diào)用目標(biāo)工作狀態(tài)對(duì)應(yīng)的控制參數(shù)組合即可實(shí)現(xiàn)。
[0072]實(shí)施例3:與實(shí)施例1不同點(diǎn)在于，本實(shí)施例中，如圖4所示，所述控制電路模塊2包括服務(wù)器、控制器21及與相繞組3數(shù)目相同的H橋控制電路22;所述H橋控制電路22與各相繞組3——對(duì)應(yīng)連接;控制器21與各個(gè)H橋控制電路22連接；
[0073]所述服務(wù)器中設(shè)置有遠(yuǎn)程存儲(chǔ)模塊231及遠(yuǎn)程解析模塊232，遠(yuǎn)程存儲(chǔ)模塊231中存儲(chǔ)有被控電機(jī)的至少一個(gè)控制參數(shù)組合;所述遠(yuǎn)程解析模塊232按照特定算法將控制參數(shù)組合解析為控制指令；
[0074]如圖4所示，所述控制器21包含通信模塊214及驅(qū)動(dòng)模塊211，所述通信模塊214用于自服務(wù)器中接收所述控制參數(shù)組合指令;所述驅(qū)動(dòng)模塊211根據(jù)控制指令控制所述H橋控制電路22中可控開關(guān)的通斷，以實(shí)現(xiàn)對(duì)各相繞組3中電流大小及方向的控制。
[0075]進(jìn)一步的，所述服務(wù)器為物理服務(wù)器或云服務(wù)器。所述通信模塊214為有線通信模塊214或無線通信模塊214;所述有線通信模塊214為網(wǎng)線或電力載波通信模塊214;所述無線通信模塊214為WIFI模塊、ZigBee模塊、藍(lán)牙模塊、可見光通信模塊214中的任一種。
[0076]優(yōu)選的，所述H橋控制電路22中的可控開關(guān)為GTR、GT0、IGBT、SJT、M0SFET管或SCR，也可以是SiC IGBT，IGBT+SiC二極管，氮化鎵IGBT等開關(guān)器件。
[0077]進(jìn)一步的，所述三個(gè)以上互不連接的相繞組3可以完全相同、部分相同或互不相同。
[0078]本實(shí)施例與實(shí)施例4的另一個(gè)不同點(diǎn)在于，本實(shí)施例中，所述控制參數(shù)組合中還包括控制周期，此時(shí)，控制參數(shù)組合中的各相繞組3目標(biāo)電流大小及方向包括各相繞組3在控制周期各時(shí)刻的目標(biāo)電流大小及方向信息。
[0079]進(jìn)一步的，所述控制參數(shù)組合中的控制周期、控制周期任意時(shí)刻各相繞組3中的目標(biāo)電流大小及方向，與各相繞組3構(gòu)成星型電路達(dá)到任一電路特性時(shí)，對(duì)應(yīng)的控制周期、及各相繞組3在控制周期各時(shí)刻的電流大小及方向相同；或，
[0080]所述控制參數(shù)組合中的控制周期、控制周期任意時(shí)刻各相繞組3的目標(biāo)電流大小及方向，與各相繞組3首尾相連組成封閉環(huán)路達(dá)到任一電路特性時(shí)，對(duì)應(yīng)的控制周期、及各相繞組3中在該控制周期各時(shí)刻的電流大小及方向相同。
[0081]眾所周知的，要想?yún)^(qū)分各個(gè)不同的控制參數(shù)組合，每個(gè)控制參數(shù)組合中還應(yīng)包括組合標(biāo)記，該組合標(biāo)記可以是序號(hào)、字符串、名稱、該控制參數(shù)組合想要達(dá)到的目標(biāo)電路特性、該控制參數(shù)組合想要達(dá)到的目的或其他任何能將任一個(gè)控制參數(shù)組合和其他控制參數(shù)組合區(qū)分開的標(biāo)記，優(yōu)選的，本實(shí)施例中，組合標(biāo)記為被控電機(jī)的目標(biāo)工作狀態(tài)(即控制參數(shù)組合想要達(dá)到的目的)，即根據(jù)想要被控電機(jī)達(dá)到的目標(biāo)工作狀態(tài)，控制器21通過通信模塊214將目標(biāo)工作狀態(tài)(組合標(biāo)記)發(fā)送至服務(wù)器，服務(wù)器中遠(yuǎn)程解析模塊232調(diào)用遠(yuǎn)程存儲(chǔ)模塊231中對(duì)應(yīng)的控制參數(shù)組合，根據(jù)該控制參數(shù)組合中的各相繞組3的目標(biāo)電流大小及方向，按照指定算法計(jì)算出針對(duì)各個(gè)H橋控制電路22的控制指令，驅(qū)動(dòng)模塊211按照控制指令控制各個(gè)H橋控制電路22中可控開關(guān)的通斷時(shí)間，進(jìn)一步達(dá)到控制對(duì)應(yīng)相繞組3中電流大小及方向的目的。
[0082]具體的，實(shí)施例1至實(shí)施例3均優(yōu)選采用如下方法對(duì)電機(jī)進(jìn)行控制:
[0083]獲得指定的控制參數(shù)組合;所述控制參數(shù)組合中的參數(shù)包括各相繞組3目標(biāo)電流大小及方向；
[0084]按照該控制參數(shù)組合分別單獨(dú)對(duì)各個(gè)相繞組3進(jìn)行控制，將各相繞組3中的電流方向調(diào)整至或維持在目標(biāo)方向，同時(shí)，將各相繞組3中的電流大小調(diào)整至或維持在目標(biāo)值。
[0085]進(jìn)一步的，所述控制參數(shù)組合中的各相繞組3目標(biāo)電流大小及方向，與各相繞組3構(gòu)成星型電路達(dá)到任一電路特性時(shí)，對(duì)應(yīng)的該相繞組3中的電流大小及方向相同；或，
[0086]所述控制參數(shù)組合中的各相繞組3的目標(biāo)電流大小及方向，與各相繞組3首尾相連組成封閉環(huán)路達(dá)到任一電路特性時(shí)，對(duì)應(yīng)的該相繞組3的電流大小及方向相同。
[0087]—些實(shí)施例中，所述控制參數(shù)組合中還包括控制周期，此時(shí)，控制參數(shù)組合中的各相繞組3目標(biāo)電流大小及方向信息為各相繞組3在控制周期各時(shí)刻的目標(biāo)電流大小及方向?目息O
[0088]進(jìn)一步的，所述控制參數(shù)組合中的控制周期、控制周期任意時(shí)刻各相繞組3的目標(biāo)電流大小及方向，與各相繞組3構(gòu)成星型電路達(dá)到任一電路特性時(shí)，對(duì)應(yīng)的控制周期、及各相繞組3在控制周期各時(shí)刻的電流大小及方向相同；或，
[0089]所述控制參數(shù)組合中的控制周期、控制周期任意時(shí)刻各相繞組3的目標(biāo)電流大小及方向，與各相繞組3首尾相連組成封閉環(huán)路達(dá)到任一電路特性時(shí)，對(duì)應(yīng)的控制周期、及各相繞組3中在該控制周期各時(shí)刻的電流大小及方向相同。
[0090]進(jìn)一步的，所述三個(gè)以上互不連接的相繞組3可以是完全相同、部分相同或互不相同。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種電機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述控制系統(tǒng)包括電源接口、控制電路模塊及被控電機(jī);被控電機(jī)包括三個(gè)以上互不相連的相繞組； 各個(gè)相繞組通過依次連接的控制電路模塊、電源接口與電源連接； 所述控制電路模塊根據(jù)控制參數(shù)組合對(duì)各相繞組進(jìn)行控制;將各相繞組中的電流方向調(diào)整至或維持在目標(biāo)方向，同時(shí)，將各相繞組中的電流大小調(diào)整至或維持在目標(biāo)值。2.如權(quán)利要求1所述的電機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述控制電路模塊包括控制器及與相繞組數(shù)目相同的H橋控制電路;所述H橋控制電路與各相繞組一一對(duì)應(yīng)連接;控制器與各個(gè)H橋控制電路連接； 所述控制器包含存儲(chǔ)模塊、解析模塊及驅(qū)動(dòng)模塊，存儲(chǔ)模塊中存儲(chǔ)有被控電機(jī)的至少一個(gè)控制參數(shù)組合;所述解析模塊按照特定算法將控制參數(shù)組合解析為控制指令;所述驅(qū)動(dòng)模塊根據(jù)控制指令控制所述H橋控制電路中可控開關(guān)的通斷，以實(shí)現(xiàn)對(duì)各相繞組中電流大小及方向的控制； 所述控制參數(shù)組合中的參數(shù)包括各相繞組的目標(biāo)電流大小及方向；。3.如權(quán)利要求1所述的電機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述控制電路模塊包括服務(wù)器、控制器及與相繞組數(shù)目相同的H橋控制電路;所述H橋控制電路與各相繞組一一對(duì)應(yīng)連接;控制器與各個(gè)H橋控制電路連接； 所述服務(wù)器中設(shè)置有遠(yuǎn)程存儲(chǔ)模塊，遠(yuǎn)程存儲(chǔ)模塊中存儲(chǔ)有被控電機(jī)的至少一個(gè)控制參數(shù)組合;所述控制參數(shù)組合中的參數(shù)包括各相繞組的目標(biāo)電流大小及方向； 所述控制器包含通信模塊、解析模塊及驅(qū)動(dòng)模塊，所述通信模塊用于自服務(wù)器中接收所述控制參數(shù)組合;所述解析模塊按照特定算法將控制參數(shù)組合解析為控制指令;所述驅(qū)動(dòng)模塊根據(jù)控制指令控制所述H橋控制電路中可控開關(guān)的通斷，以實(shí)現(xiàn)對(duì)各相繞組中電流大小及方向的控制。4.如權(quán)利要求1所述的電機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述控制電路模塊包括服務(wù)器、控制器及與相繞組數(shù)目相同的H橋控制電路;所述H橋控制電路與各相繞組一一對(duì)應(yīng)連接;控制器與各個(gè)H橋控制電路連接； 所述服務(wù)器中設(shè)置有遠(yuǎn)程存儲(chǔ)模塊及遠(yuǎn)程解析模塊，遠(yuǎn)程存儲(chǔ)模塊中存儲(chǔ)有被控電機(jī)的至少一個(gè)控制參數(shù)組合;所述遠(yuǎn)程解析模塊按照特定算法將控制參數(shù)組合解析為控制指令;所述控制參數(shù)組合中的參數(shù)包括各相繞組的目標(biāo)電流大小及方向； 所述控制器包含通信模塊及驅(qū)動(dòng)模塊，所述通信模塊用于自服務(wù)器中接收所述控制參數(shù)組合指令;所述驅(qū)動(dòng)模塊根據(jù)控制指令控制所述H橋控制電路中可控開關(guān)的通斷，以實(shí)現(xiàn)對(duì)各相繞組中電流大小及方向的控制。5.如權(quán)利要求2至4任一項(xiàng)所述的電機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述H橋控制電路中的可控開關(guān)為6了1?、61'0、1681'、311、MOSFET管、SCR、SiC IGBT、IGBT+SiC二極管或氮化鎵IGBT。6.如權(quán)利要求3或4任一項(xiàng)所述的電機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述服務(wù)器為物理服務(wù)器或云服務(wù)器； 所述通信模塊為有線通信模塊或無線通信模塊。7.如權(quán)利要求1所述的電機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述三個(gè)以上互不連接的相繞組可以完全相同、部分相同或互不相同。
【文檔編號(hào)】H02P25/16GK205453576SQ201521124574
【公開日】2016年8月10日
【申請(qǐng)日】2015年12月31日
【發(fā)明人】涂光煒
【申請(qǐng)人】四川埃姆克伺服科技有限公司