[发明专利]一体化无刷直流电机的驱动装置

摘要

本发明涉及无刷直流电机技术领域，具体地说是一种一体化无刷直流电机的驱动装置，设有端盖，其特征在于端盖上设有功率板和控制板，功率板上设有主回路、进线缺相检测电路、母线电流检测电路、欠压和过压检测电路、反电势检测电路和开关电源电路，控制板上设有DSP控制系统电路、通讯模块电路和模拟量速度给定电路，本发明由于采用上述结构，使本发明嵌入到电机中，集控制电路和功率电路于一体，大大减小了体积，省去了连接电机和驱动器的线路，具有结构新颖、体积小、可靠性高、结构紧凑、功率密度高、安装方便、维修方便、易于操作和移动等优点。

主权项

一种一体化无刷直流电机的驱动装置，设有端盖，其特征在于端盖上设有功率板和控制板，功率板上设有主回路、进线缺相检测电路、母线电流检测电路、欠压和过压检测电路、反电势检测电路和开关电源电路，控制板上设有DSP控制系统电路、通讯模块电路和模拟量速度给定电路，其中：主回路中设有进线EMI滤波器、压敏电阻保护、使用了X电容、Y电容和三相共模滤波器抑制差模和共模干扰，整流桥和逆变桥都集成在一个功率模块内，功率模块采用芯片SEMIKRON集成度高，直流母线上具有LC结构，实现功率因素校正（PFC），进线缺相检测电路是将送往功率模块的三相电经过由电阻、二极管和光耦组成的检测电路处理后送往DSP芯片读取，读取缺相检测电路的输出数字信号LHP1和LHP2的占空比判断是否缺相，母线电流检测电路是通过母线上串联电流检测电阻，通过线性光耦隔离放大电阻两端的电压信号，再经过调理电路把信号处理成控制芯片能够接收的范围，从而对电机电流进行反馈和监视，欠压和过压检测电路是采用大电阻隔离的方法，通过一个简单的运放电路把母线电压转化为控制芯片输入的模拟信号，实现欠压和过压检测，此运放的输入为母线电压，输入电阻取很大，反馈电阻很小，从而使实际运放管脚的输入电压并不是很大，流过的电流也很小，实现了隔离的效果同时也实现了电压的检测，反电动势检测电路是一低通滤波器，采用“端电压法”实现无传感器控制，通过对电机三相UVW的对地电压的处理，经DSP处理器生成转子位置信号，将端电压分成反电动势信号和电流续流干扰信号，电机三相电压首先通过低通滤波器滤除高频干扰信号和降压，再通过一个电容去除直流部分，然后把处理过的信号和由三相构造出来的虚拟中性点电压进行比较，并对两种信号进行相位和幅值的计算，得到由电流续流造成的转子位置信号的相位超前角度，经过检测电流、转速、占空比、母线电压和电机参数确定出电流续流影响的偏移角度进行补偿，从而得到反电动势过零点的信号，开关电源电路采用反激式变换器，输入为母线电压，输出3路隔离的直流电压，分别用于DSP控制系统电路、通讯模块电路和模拟量速度给定电路，DSP控制系统电路的控制核心芯片为DSP，具有6路模拟信号输入，3对PWM输出，通讯模块电路包括RS232和RS485两种一步串行通讯方式，其中RS232用于对程序的维护等操作，RS485用于工业控制，进行 RS232、RS485总线通讯和模拟量速度给定输入，模拟量速度给定电路通过向控制器输入电压来调节电机转速，控制板上设有三组端子排接口，分别为三相功率进线接口、驱动器报警输出接口、串口RS232、串口RS485和模拟量给定接口，通过控制板上的三组端子排接口分别与通讯和模拟量调速、保护报警和三相交流电输入相连接。