[实用新型]一种电动车用电机转速闭环数字控制系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及电机控制技术领域，尤其涉及一种电动车用电机转速闭环数字控制系统。

背景技术

三相异步电动机在进行转速闭环控制时,由于同步转速与转子转速在不同工况下的差值是不一样的,同时在进行转速闭环时,将给定转速与转子转速的差值作为跟踪控制对象,而给定转速与同步转速之间的大小关系也不确定。

随着数字控制技术、功率器件和微电子技术的发展，交流调速系统已应用于诸多领域。特别是具有恒功率调速能力，可在一定速度范围内稳定运行的交流调速系统，在主轴驱动、电力牵引和电动车等领域占据重要地位。

异步电机调速系统调速范围宽，在高速和低速时效率高，转速开环变频调速系统可以满足平滑调速的要求，但静、动态性能都有限，要提高静、动态性能，首先要用转速反馈闭环控制。转速闭环系统的静特性比开环系统强，且采用合适的控制技术后，在整个调速范围内能够获得较好的动态性能。

异步电机的同步转速与转子转速之间的相对关系不一样时,其工作状态也不一样,当同步转速高于转子转速时,异步电机工作在电动状态,当同步转速低于转子转速时异步电机工作在发电状态。工作在电动状态时,其转子转速永远低于同步转速,并且在不同工况下转差率时不一样的,转差率的设定与给定转速、实际转速和同步转速有关，给定转速过低，稳定运行时电机的转子转速过低，转差率大，影响当前同步转速的最大扭矩，给定转速过高，那么在当前工况下转子转速永远无法达到给定转速，造成在当前工况下定子电压大，电流大，电机的效率低，因此根据电机工况来计算和给定当前电机的给定转速和同步转速不仅关系到电机的工作状态，而且还影响其动态和静态稳定性。

发明内容

基于以上原因，本实用新型提出了一种结构设计简单、合理，运行稳定、可靠，抗干扰性强，动态响应速度快,能够满足电机速度闭环控制要求的电动车用电机转速闭环数字控制系统。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：

上述的电动车用电机转速闭环数字控制系统，所述控制系统包括转速检测单元、同步转速计算单元、给定转速计算单元、给定转速补偿单元、速度闭环控制准入单元以及扭矩调节单元；所述的转速检测单元、同步转速计算单元和给定转速计算单元集成为一体，所述同步转速计算单元的两端分别连接所述的转速检测单元和同步转速计算单元；所述转速检测单元用于转子转速的检测并滤波，包括有转速信号预处理电路，所述转速信号预处理电路是由电阻R1~R8、电容C1~C6、共模抑制电感T、电压比较器Q1、光电耦合器U1和施密特触发器U2连接组成；所述同步转速计算单元是由电阻R9~R17、瞬态抑制二极管TVS1、运算放大器Q2和Q3、电容C7~C9以及接线端子J1连接组成；所述接线端子J1具有引脚TIAO1、引脚VIN和引脚KI；所述给定转速补偿单元一端连接于所述速度闭环控制准入单元，另一端连接于所述转速检测单元、同步转速计算单元和给定转速计算单元的集成体；所述速度闭环控制准入单元一端连接于所述扭矩调节单元。