[发明专利]电机控制器

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于控制车辆、船舶上电机的电机控制器。

背景技术

目前，电机均为恒速运转，在车辆及船舶行驶过程中，速度则是不断变化的，而现有的电机控制电路不能有效的实现电机的变速控制。

发明内容

本发明的目的在于，针对上述问题，提出一种电机控制器，以实现准备、快速控制电机变速的优点。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种电机控制器，包括控制单元、电压采样器、电流采样器、调速器接口单元、功能接口单元、电源变换单元、电机编码器和电机功率控制单元，所述电机编码器将电机的磁极位置和电机转角信号传输给控制单元，所述电压采样器、电流采样器分别采集电机线上的电压信号和电流信号，所述控制电源根据电压采样器和电流采样器采集的电压、电流信号，通过输出PWM信号调整电机运转，所述调速器接口单元为电机的调速器提供接口，并将控制单元的调速信号传输给调速器，所述功能接口单元电气连接在控制单元上，所述电源变换单元为控制器提供5V或15V的直流电源。

进一步的，所述电机功率控制单元包括驱动电路、电容和绝缘栅双极型晶体管（IGBT），所述电容并联在驱动电路的输出端，所述驱动电路的输出端连接在双极型晶体管的栅极上。

进一步的，所述功能接口单元包括电阻R72、电阻R77、电阻R74、电阻R75、电阻R88、电阻R89、二极管D08、二极管D04、二极管D07、电容C21、电容C02和电容C03，所述电阻R88、电阻R89和电容C21分别串联在5V电源上，所述电阻R74、电阻R75和电容C02串联在5V电源上，所述电阻R72、电阻R77和电容C03串联在5V电源上，所述二极管D07的阳极连接在电阻R88和电阻R89间的节点上，所述二极管D08的阳极连接在电阻R74和电阻R75间的节点上，所述二极管D04的阳极连接在电阻R72和电阻R77间的节点上。

本发明的技术方案，通过电机编码器对电机转速进行采集，并通过电压采样器、电流采样器对电机电路中的电压、电流信号进行采样，控制模块通过上述采集的电机转速、电压和电流信号对电机进行控制，从而达到了准备、快速控制电机变速的目的。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明实施例所述的电机控制器电气原理图；

图2为本发明实施例所述的功能接口单元的电气电路图；

图3为本发明实施例所述的调速器接口单元的电气电路图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示，一种电机控制器，包括控制单元、电压采样器、电流采样器、调速器接口单元、功能接口单元、电源变换单元、电机编码器和电机功率控制单元，电机编码器将电机的磁极位置和电机转角信号传输给控制单元，电压采样器、电流采样器分别采集电机线上的电压信号和电流信号，控制电源根据电压采样器和电流采样器采集的电压、电流信号，通过输出PWM信号调整电机运转，调速器接口单元为电机的调速器提供接口，并将控制单元的调速信号传输给调速器，功能接口单元电气连接在控制单元上，电源变换单元为控制器提供5V或15V的直流电源。

其中，如图2和图3所示，电机功率控制单元包括驱动电路、电容和绝缘栅双极型晶体管（IGBT），电容并联在驱动电路的输出端，驱动电路的输出端连接在双极型晶体管的栅极上。功能接口单元包括电阻R72、电阻R77、电阻R74、电阻R75、电阻R88、电阻R89、二极管D08、二极管D04、二极管D07、电容C21、电容C02和电容C03，电阻R88、电阻R89和电容C21分别串联在5V电源上，电阻R74、电阻R75和电容C02串联在5V电源上，电阻R72、电阻R77和电容C03串联在5V电源上，二极管D07的阳极连接在电阻R88和电阻R89间的节点上，二极管D08的阳极连接在电阻R74和电阻R75间的节点上，二极管D04的阳极连接在电阻R72和电阻R77间的节点上。 IGBT 绝缘栅双极型晶体管。

所述电源转换单元将DC高压信号变换为15V和5V的直流电源供控制器使用，所述调速接口单元，将控制单元通过PID算法得到的控制命令传输给调速器，从而控制电机速度和电流坏。而功能接口单元为电机的启动、前进、倒车和停车等功能控制单元提供接口，将控制单元的命令传递给功能控制单元。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。