[发明专利]一种无位置传感器开关磁阻电机驱动系统

说明书

一种无位置传感器开关磁阻电机驱动系统属于电机控制领域包括开关磁阻电机、不对称变流器、母线电容、直流电源、驱动电路、电流调节器、反步法控制器、非线性状态观测器、电流霍尔传感器、电流信号调理电路、电压霍尔传感器、电压信号调理电路，由于采用无位置传感器的结构，增加了系统的稳定性，同时采用的非线性状态观测器监测定子相电压和相电流的方式计算转子位置，使得即使电机处于高速运转的状态下，也能准确判断转子位置，不仅降低了系统的成本同时还提高驱动的精度。

技术领域

本发明属于电机控制领域，尤其涉及一种无位置传感器开关磁阻电机驱动系统。

背景技术

开关磁阻电动机是继变频调速系统、无刷直流电动机调速系统之后发展起来的最新一代无级调速系统，是集现代微电子技术、数字技术、电力电子技术、红外光电技术及现代电磁理论、设计和制作技术为一体的光、机、电一体化高新技术，它具有本体结构简单、成本低、可控参数多、启动电流小、启动转矩大、系统效率高和良好的制动能量回收性能等优良的特点，广泛应用于各大电子、机械领域，近几年在电动汽车领域也应用极为广泛，当电机相数的增加，传感器在位置检测装置中的使用数量也会相应增加，转子位置检测装置的存在不仅降低了整个驱动系统的可靠性，也增加了开关磁阻电机驱动系统的成本，难以实现电机的高速控制，限制了开关磁阻电机的应用范围。

发明内容

本发明旨在解决上述难题，提出一种无位置传感器开关磁阻电机驱动系统。

一种无位置传感器开关磁阻电机驱动系统，包括开关磁阻电机、不对称变流器、母线电容、直流电源、驱动电路、电流调节器、反步法控制器、非线性状态观测器、电流霍尔传感器、电流信号调理电路、电压霍尔传感器、电压信号调理电路，所述直流电源、所述母线电容、所述不对称变流器和所述开关磁阻电机按照顺序连接，所述开关磁阻电机分别反馈信息至所述电流霍尔传感器和所属电压霍尔传感器，所述电流霍尔传感器连接至电流信号调理电路，所述电压霍尔传感器连接至电压信号调理电路，所述电流信号调理电路和所述电压信号调理电路分别连接至所述反步法控制器，所述反步法控制器、所述电流调节器、所述驱动电路按照顺序连接后连接至所述不对称变流器，形成闭环结构；所述不对称变流器包括6个主开关管VT1、VT2、VT3、VT4、VT5、VT6，6个快恢复型二极管VD1、VD2、VD3、VD4、VD5、VD6以及电机的三相绕组，第一开关管VT1、第一绕组A和第二开关管VT2串联连接于直流母线上，所述第一开关管VT1与所述母线正极相连，所述第二开关管与所述母线负极相连， 第一恢复型二极管VD1的阳极连接第二开关管VT2，阴极连接母线正极，第二恢复性二极管VD2的阳极连接所述母线阴极，阴极连接第一开关管VT1；第三开关管VT3、第二绕组B和第四开关管VT4串联连接于直流母线上，所述第三开关管VT3与所述母线正极相连，所述第四开关管VT4与所述母线负极相连， 第三恢复型二极管VD3的阳极连接第四开关管VT4，阴极连接母线正极，第四恢复性二极管VD4的阳极连接所述母线阴极，阴极连接第三开关管VT3；第五开关管VT5、第三绕组C和第六开关管VT6串联连接于直流母线上，所述第五开关管VT5与所述母线正极相连，所述第六开关管VT6与所述母线负极相连， 第五恢复型二极管VD5的阳极连接第六开关管VT6，阴极连接母线正极，第六恢复性二极管VD6的阳极连接所述母线阴极，阴极连接第五开关管VT5。

进一步的，所述电压信号调理电路包括采样电阻、反向电压放大电路、电压偏置电路和二阶有源低通滤波电路，所述采样电阻、所述反向电压放大电路、所述电压偏置电路和所述二阶有源低通滤波电路按顺序依次连接。