[实用新型]开关磁阻电机分布式控制系统

说明书

技术领域

本实用新型属于电机控制技术领域，具体涉及一种开关磁阻电机分布式控制系统。

背景技术

开关磁阻电机是一种新型调速电机，调速系统兼具直流、交流两类调速系统的优点，是继变频调速系统、无刷直流电动机调速系统之后崛起的一种很有发展前景的变速拖动系统。它集电力电子技术、微电子技术和电机控制技术于一体，为典型的机电一体化技术。   开关磁阻电机结构简单、坚固，其定子仅有集中绕组，转子无绕组、无永磁，适合于高速及超高速运行，与相应的开关电路及控制器结合，能组合成具有工作效率高、可控参数多、控制灵活、调速性能优异、可靠性高、可适应恶劣环境等优点的控制系统。目前开关磁阻电机主要是作为一种功率电气传动装置，其设计突出了速度控制和实现高效率，但大步进角以及由此引起的转矩脉动，严重影响了其位置控制精度。位置检测是开关磁阻电机同步运行的基础，也是区别于步进电机的主要方面之一，开关磁阻电机的各种高级控制技术都是以高精度的位置检测为首要条件。而现有的开关磁阻电机大部分都采用简单的调速控制器，很难实现精确的位置控制。开关磁阻电机由于存在位置检测等问题，很难做到将多个电机直接并联到一个控制器中。每台电机独立工作，不受中央控制器统一控制，因此系统整体性能的优化受到限制；而且，系统无法通过中央控制器来及时地获取各下级单元的工作状态，使得系统的控制性能较差。在实际应用中，仅针对一台电机的控制在某些场合已经不能满足生产的要求，因此，如何统一控制多台开关磁阻电机的协调工作也是该领域的一大热门课题。

鉴于上述已有技术，有必要加以改进，为此，本申请人作了有益的设计，下面将要介绍的技术方案便是在这种背景下产生的。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种开关磁阻电机分布式控制系统，能够实现精确的位置定位控制，两台开关磁阻电机同时工作，减少了驱动设备的成本，另外，由中央控制器统一对下级单元进行实时控制，大大提高了系统的控制性能。

本实用新型的目的是这样来达到的，一种开关磁阻电机分布式控制系统包括中央控制器、驱动单元和两台开关磁阻电机，所述的中央控制器连接驱动单元，所述的驱动单元与两台开关磁阻电机进行双向连接，所述的驱动单元包括总线控制器、位置控制器和温度采样系统保护器，所述的总线控制器与中央控制器连接，所述的位置控制器有两个，分别与两台开关磁阻电机一一对应，两位置控制器分别与总线控制器和对应的开关磁阻电机进行双向连接，所述的温度采样系统保护器与总线控制器进行双向连接。           

在本实用新型的一个具体的实施例中，所述的中央控制器和驱动单元通过工业级网线进行连接。

在本实用新型的另一个具体的实施例中，所述的位置控制器包括运动控制器、高阶控制器、低通滤波器、速度反馈控制器和力矩控制器，运动控制器与总线控制器双向连接，运动控制器的输出信号与开关磁阻电机的输出信号经运算后输送给高阶控制器，高阶控制器的输出端与低通滤波器的输入端连接，低通滤波器的输出信号与速度反馈控制器的输出信号经运算后输送给力矩控制器，力矩控制器的输出端与开关磁阻电机的输入端连接，速度反馈控制器的输入端与开关磁阻电机的输出端连接。

在本实用新型的又一个具体的实施例中，所述的运动控制器的输出信号与开关磁阻电机的输出信号相减后输送给高阶控制器。

在本实用新型的再一个具体的实施例中，所述的低通滤波器的输出信号与速度反馈控制器的输出信号相减后输送给力矩控制器。

本实用新型由于采用了上述结构，与现有技术相比，具有的有益效果是：中央控制器通过工业级网线与驱动单元进行网络通讯，中央控制器以固定的周期间隔，实时读取驱动单元及两台开关磁阻电机的工作状态数据，根据对读回数据的分析来及时调整驱动单元的工作状态，并通过驱动单元来调整两台开关磁阻电机的运转；一驱动单元可同时控制两台开关磁阻电机工作，减少了驱动单元的使用成本；采用位置控制器，能实现精确的位置定位控制。

附图说明

图1为本实用新型的原理框图。

图2为本实用新型所述的位置控制器的原理框图。

具体实施方式

    为了使公众能充分了解本实用新型的技术实质和有益效果，申请人将在下面结合附图对本实用新型的具体实施方式详细描述，但申请人对实施例的描述不是对技术方案的限制，任何依据本实用新型构思作形式而非实质的变化都应当视为本实用新型的保护范围。