[发明专利]基于无刷直流电机的高压清洗机驱动系统及方法

摘要

本发明公开了一种基于无刷直流电机的高压清洗机驱动系统及方法，系统包括电源控制模块，用于外接交流电源，并经EMI滤波、整流、功率因素补偿后输出直流电压；IPM驱动模块，用于控制三相无刷直流电机的转速；三相无刷直流电机，用于输出动力给高压水泵；电源控制模块输出高压直流电压供给IPM驱动模块，所述IPM驱动模块控制三相无刷直流电机输出动力给高压水泵，提高高压清洗机的能量转化效率，在低输入电流的限制下，达到高的功率输出，有效的降低了能源损耗，并实现自由档位调速功能，使压清洗机输出不同的压力和流量值，具有良好的应用前景。

主权项

基于无刷直流电机的高压清洗机驱动系统，其特征在于：包括电源控制模块，用于外接交流电源，并经EMI滤波、整流、功率因素补偿后输出直流电压；IPM驱动模块，用于控制三相无刷直流电机的转速；三相无刷直流电机，用于输出动力给高压水泵；所述电源控制模块输出高压直流电压供给IPM驱动模块，所述IPM驱动模块控制三相无刷直流电机输出动力给高压水泵；所述电源控制模块包括依次连接的EMI滤波电路、全桥整流电路、PFC电路，所述EMI滤波电路外接交流电源，所述PFC电路包括升压电感L1、升压二极管D1、场效应管T1、PFC控制芯片IC1，所述全桥整流电路的正输出端与升压电感L1的一端相连接，升压电感L1的另一端与场效应管T1的漏极、升压二极管D1的正极共同连接，所述场效应管T1的源极与全桥整流电路的负输出端相连接，所述场效应管T1的栅极与PFC控制芯片IC1的反馈端相连接，所述升压二极管D1的负极还串联有电阻R1、R2，所述电阻R1、R2连接处与PFC控制芯片IC1的输入端相连接，所述升压二极管D1的负极作为电源控制模块正输入端与IPM驱动模块的电源输入端相连接；所述IPM驱动模块包括单片机IC2、IPM模块、转速调节电路，所述转速调节电路的输出端与单片机IC2的信号输入端相连接，所述IPM模块包括相连接的驱动保护电路、六个IGBT构成的三相电机功率驱动电路，所述单片机IC2的驱动信号输出端与驱动保护电路的输入点相连接，所述驱动保护电路的保护端口与单片机IC2的保护控制信号输入端相连接，所述电源控制模块正输入端与三相电机功率驱动电路电源端相连接，所述三相电机功率驱动电路设有三路输出端，分别与三相无刷直流电机的三相输入端相连接；所述场效应管T1为MOS管或结型场效应管；所述三相无刷直流电机上设有第一温度传感器RT1，所述IPM驱动模块还包括第二温度传感器RT2，所述第一温度传感器RT1、第二温度传感器RT2的输出端与单片机IC2相连接；所述转速调节电路为数字编码器RP；所述三相无刷直流电机任意两相的输入端设有反馈电阻RP1、RP2，并分别与单片机IC2的两路电流反馈端相连接；所述升压二极管D1的负极、全桥整流电路的负输出端之间还设有极性滤波电容C1，所述性滤波电容C1的正极与升压二极管D1的负极相连接；所述电源控制模块输出的直流电压为400V；还包括辅助电源，所述辅助电源连接在全桥整流电路的输入端，为AC‑DC反激降压式开关电源；所述EMI滤波电路外接交流电源的负输入端处设有采样电感L2，并通过发光二极管D2与单片机IC2相连接；所述PFC电路的功率因数不低于99%。