[发明专利]永磁无刷直流电机控制方法及驱动器

权利要求书

1.永磁无刷直流电机驱动器控制方法，其特征在于：步骤如下：

1.1系统初始化运行；包括中央处理单元及电路中其它芯片的上电初始化；

1.2系统对功率模块的直流母线电压进行采集，多次采集取平均值后，送入逻辑运算单元进行比较；

1.3系统对采集电压进行过压判断，如果电压过高，则系统控制发出中断信号使电机停转；如果电压正常，系统采集光电编码信号；

1.4光电编码信号经过系统内部的处理和计算，得到转子的位置和实际转速；

1.5系统计算得到的实际转速与上位机命令给出的目标值取偏差，获取目标电压值；

1.6目标电压值经过坐标系转换得到动态矢量空间的电压值，经过PWM转换电路计算得到PWM输出信号，如果功率模块没有报警，则PWM信号输出，回到系统电压采集，重复进行，如果功率模块报警，则系统发出故障中断信号，电机停转。

2.一种实现权利要求1控制方法的永磁无刷直流电机驱动器，其特征在于：包括开关电源电路、电平转换电路、功率模块、PMSM电动机、母线电压检测电路、PWM转换电路、光电编码器、中央处理单元和上位机，开关电源电路一端与功率模块相连，一端通过电平转换与中央处理单元相连，中央处理单元通过PWM转换电路与功率模块相连，DC310V输入与功率模块相连，功率模块三相输出与PMSM电动机相连，PMSM电动机与光电编码器相连，光电编码器与中央处理单元相连，功率模块三相输出同时与中央处理单元相连，DC310V输入与母线电压检测电路相连，母线电压检测电路与中央处理单元相连。

3.根据权利要求2所述的永磁无刷直流电机驱动器，其特征在于：开关电源电路包括变压器T1、电阻R1-R6、光电耦合器Q1、电源模块IC1、三端稳压器IC2-IC4、电容C1-C7、电解电容E1-E6、稳压二极管ZD1、二极管D1-D4和发光二极管LED1，经AC220V整流成DC310V的电源电压接入开关变压器T1的初级，在变压器T1次级感生出DC15V和12V两种电压源，DC15V经三端稳压器IC2变换成DC12V，再经三端稳压器IC3稳压成DC5V；第二路DC12V经三端稳压器IC4稳压成DC5V，两种电源分别为模拟电路和数字电路提供5V电压；电源模块IC1为初级提供次级的反馈，初级随之调整，从而保持次级的输出稳定。

4.根据权利要求2所述的永磁无刷直流电机驱动器，其特征在于：电平转换电路的电平转换芯片IC5的A1-A8端口连接开关电源电路输出的5V电平数据端口，电平转换芯片IC5的B1-B8端口连接3.3V电平数据端口，电平转换芯片IC5DIR端口控制电平转换的方向，DIR电平转换芯片IC5为低电平时，电平转换芯片IC5的数据方向从B端口到A端口；3.3V电平数据端口为中央处理单元IC9提供电源，同时B端口-A端口可以通过P1.4的跳线复用成8位的数据总线。

5.根据权利要求2所述的永磁无刷直流电机驱动器，其特征在于：功率模块驱动电路包括光电耦合器Q2、三极管Q3、6路反相器IC7、功率模块IC6、电阻R7-R21、电容C8-C17、电解电容E7-E11、二极管D5-D8和稳压二极管ZD2-ZD5；6路PWM输出信号先经6路反相器IC7的反相得到功率模块IC6需要的U，V，W，X，Y，Z信号并提供给功率模块IC6的1，5，9，19，20，21六个端口，开关电源次级的15V电压信号通过电阻R13-R15和二极管D5-D7为功率模块IC6的U，V，W端口的上桥臂提供驱动电压，电压信号经过电解电容E8-E10，稳压二极管ZD3-ZD5与电容C13-C16进行稳压；功率模块IC6的18脚输出模块报警信号FO，经三极管Q3和电阻R10的放大，通过光电耦合器Q2隔离后，传给中央处理单元IC9，功率模块IC6的P、N端口接直流DC310V，功率模块IC6的U，V，W端口接到电机的三相绕组。

6.根据权利要求2所述的永磁无刷直流电机驱动器，其特征在于：母线电压检测电路包括电阻R22-R28、电容C18-C19、光电耦合器Q4和三极管Q5；母线电压检测电路连接在DC310V电源与中央处理单元IC9之间；DC310V电压信号经电阻R22、电阻R23、电阻R24的分压后，进入到光电耦合器Q4的输入端，若光电耦合器Q4输入端此时过压，则光电耦合器Q4导通，三极管Q5导通，5V电压经电阻R25、电阻R26降压后，提供过压信号给中央处理单元IC9。