[发明专利]厨房垃圾处理器高过载无刷直流电机驱动系统及方法

摘要

本发明提供一种厨房垃圾处理器高过载无刷直流电机驱动系统：包括第一减法器、PI调节器模块、分时切换控制模块、第二减法器、PI调节器模块、PWM换向控制模块、基于电子飞轮的储能装置模块、高过载系数BLDC模块、粉碎系统模块、霍尔传感器模块、相电流计算模块和速度计算模块；发明还提供一种厨房垃圾处理器高过载无刷直流电机驱动方法：基于电子飞轮的储能装置模块和高过载系数BLDC模块的实现方法，本发明采用短时间最大负载转矩来设计电机的最大扭矩，选择高过载系数来设计电机的额定扭矩，配合特殊设计的电容容组来实现短时的重载粉碎驱动，具有短时间高过载系数的负载特性；相比现有的厨房垃圾处理器电机驱动系统具有体积小、成本低的优势。

主权项

1.厨房垃圾处理器高过载无刷直流电机驱动系统，其特征在于：包括第一减法器(1)、PI调节器模块(2)、分时切换控制模块(3)、第二减法器(4)、PI调节器模块(5)、PWM换向控制模块(6)、基于电子飞轮的储能装置模块(7)、高过载系数BLDC模块(8)、粉碎系统模块(9)、霍尔传感器模块(10)、相电流计算模块(11)和速度计算模块(12)；上位机系统将给定速度ω^*_m输入到第一减法器(1)中；第一减法器(1)根据给定速度ω^*_m和实际速度ω_m，经运算得出速度的误差值Δω_m，并将速度的误差值Δω_m输入到PI调节器模块(2)中；PI调节器模块(2)根据输入的速度误差值Δω_m，经运算得出闭环给定交轴电流并将该闭环给定交轴电流输入到分时切换控制模块(3)中；人为设定开环给定交轴电流并输入到分时切换控制模块(3)中；分时切换控制模块(3)根据输入的闭环和开环给定交轴电流和霍尔传感器模块(10)的电机的实际角度θ_m，经运算得最终的给定交轴电流值并将最终的给定交轴电流值输入到第二减法器(4)中；第二减法器(4)根据输入的最终的给定交轴电流值和相电流计算模块(11)的实际交轴电流值i_q，经运算得出交轴电流的差值Δi_q，并将交轴电流的差值Δi_q输入到PI调节器模块(5)中；PI调节器模块(5)根据输入的交轴电流的差值Δi_q，经运算得出给定空间电压矢量的幅值u_ref，并将给定空间电压矢量的幅值u_ref输入到PWM换向控制模块(6)中；PWM换向控制模块(6)根据输入的霍尔传感器模块(10)的电机的实际角度θ_m、给定空间电压矢量的幅值u_ref，经运算得出六路PWM，并将六路PWM输入到基于电子飞轮的储能装置模块(7)中；基于电子飞轮的储能装置模块(7)根据输入的六路PWM，经运算输出三相电流值i_a、i_b、i_c，并将三相电流值i_a、i_b、i_c分别输入到高过载系数BLDC模块(8)和相电流计算模块(11)中；高过载系数BLDC模块(8)控制粉碎系统模块(9)运行；相电流计算模块(11)根据输入的三相电流值i_a、i_b、i_c，经运算得出电机的实际交轴电流i_q，并将电机的实际交轴电流i_q输入到第二减法器(4)中；高过载系数BLDC模块(8)上的霍尔传感器模块(10)测得电机的实际角度θ_m，并将电机的实际角度θ_m分别输入到分时切换控制模块(3)、PWM换向控制模块(6)和速度计算模块(12)中；速度计算模块(12)根据输入的电机的实际角度θ_m，经运算得出电机的实际速度ω_m，并将电机的实际速度ω_m输入到第一减法器(1)中。