一种无位置传感器直流变频电机驱动器的制造方法

xiaoxiao2020-7-31  14

一种无位置传感器直流变频电机驱动器的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种随电机转速变化可控电阻分压滤波电路构成的无位置传感器直流变频电机驱动器,包括微处理器DSP(1)、智能功率模块IPM(2)、端电压分压滤波电路(3)、可控电阻电路(4),给定转速信号与微处理器DSP(1)相接,微处理器DSP(1)的输出分别与智能功率模块IPM(2)和可控电阻电路(4)连接,智能功率模块IPM2)分别与端电压分压滤波电路(3)以及永磁电机三相绕组A、B、C输入端连接,端电压分压滤波电路(3)与微处理器DSP(1)的输入连接,可控电阻电路(4)与端电压分压滤波电路(3)连接。本实用新型能确保在0.1%电机额定转速下,都能正确地检测到转子位置,从而使得起动时电机只要抖动一下就能正确地检测到转子位置,实现了在任何负载下都能顺利起动。
【专利说明】一种无位置传感器直流变频电机驱动器
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种无位置传感器直流变频电机驱动器,特别是涉及一种无霍尔传感器、可带载起动、硬件电路简单的无位置传感器直流变频电机驱动器,属于电机控制【技术领域】。
【背景技术】
[0002]直流变频电机在工业、农业、航空航天和家用电器等领域应用越来越广泛,直流变频电机由无位置传感器驱动器和永磁电机本体组成,目前常用的无位置传感器驱动器主要由DSP主控芯片、智能功率模块IPM和电机端电压固定电阻分压滤波电路组成,如图1所示,图1中DSP主控芯片采样经过固定电阻分压滤波电路的电机三相端电压,利用程序获得电机反电动势的过零点,检测电机的转子位置,由于固定分压滤波电路必须要保证电机在最高转速时送给DSP电压不能超过5V,这就导致电机在低速时分压的端电压很低,结果DSP无法检测出转子位置,一般电机转速低于额定转速的10%,必须要采取开环强迫起动,存在不能带载起动,而且受电机参数影响的缺陷,应用范围很窄。
实用新型内容
[0003]针对现有技术存在的问题,本实用新型提出一种电机端电压分压滤波电路随电机转速变化的可控电阻分压滤波电路构成的无位置传感器直流变频电机驱动器。
[0004]本实用新型采用的技术方案是:
[0005]包括微处理器DSP、智能功率模块IPM、端电压分压滤波电路、可控电阻电路,给定转速信号与微处理器DSP相接,微处理器DSP的输出分别与智能功率模块IPM和可控电阻电路连接,智能功率模块IPM分别与端电压分压滤波电路以及永磁电机三相绕组A、B、C输入端连接,端电压分压滤波电路与微处理器DSP的输入连接,可控电阻电路与端电压分压滤波电路连接。
[0006]所述的微处理器DSP采用通用数字信号处理器TMS320LF2407A,微处理器DSP的PWM1、PWM3、PWM5引脚分别与智能功率模块IPM的高端驱动信号输入引脚UH、VH、WH相连,微处理器DSP的PWM2、PWM4、PWM6引脚分别与智能功率模块IPM的低端驱动信号输入引脚UL、VL、WL相连,微处理器DSP的模数转换输入引脚ADCIN03与端电压分压滤波电路的电容Cl的上端连接,微处理器DSP的模数转换输入引脚ADCIN02与端电压分压滤波电路的电容C2的上端连接,微处理器DSP的模数转换输入引脚ADCIN01与端电压分压滤波电路的电容C3的上端连接,给定转速信号与微处理器DSP的模数转换输入引脚ADCIN04连接。
[0007]所述的智能功率模块IPM的逆变器功率输出引脚U、V、W分别与永磁电机的三相绕组A、B、C连接,智能功率模块IPM的直流母线电压负端引脚NU、NV、NW汇接后接地。
[0008]所述的端电压分压滤波电路包括六个电阻R1、R2、R3、R4、R5、R6以及三个电容Cl、C2、C3,电阻Rl的上端、电阻R3的上端、电阻R5的上端分别与智能功率模块IPM的逆变器功率输出引脚U、V、W连接,电阻Rl的下端、电阻R3的下端、电阻R5的下端分别与电阻R2的上端、电阻R4的上端、电阻R6的上端连接,电阻R2的上端、电阻R4的上端、电阻R6的上端分别与电容Cl的上端、电容C2的上端、电容C3的上端连接,电阻R2的下端、电阻R4的下端、电阻R6的下端、电容Cl的下端、电容C2的下端、电容C3的下端汇接接地。
[0009]所述的可控电阻电路包括六个电阻1?7、1?8、1?9、1?10、1?11、1?12以及三个三极管Tl、T2、T3,电阻R8的右端、电阻RlO的右端、电阻R12的右端、微处理器DSP的PWM12引脚汇接,电阻R8的左端、电阻RlO的左端、电阻R12的左端分别与三极管Tl的基极、三极管Τ2的基极、三极管Τ3的基极连接,电阻R7的上端、电阻R9的上端、电阻Rll的上端分别与电阻R2的上端、电阻R4的上端、电阻R6的上端连接,电阻R7的下端、电阻R9的下端、电阻Rll的下端分别与三极管Tl的集电极、三极管Τ2的集电极、三极管Τ3的集电极连接,三极管Tl的发射极、三极管Τ2的发射极、三极管Τ3的发射极汇接接地。
[0010]本实用新型无位置传感器直流变频电机驱动器与【背景技术】相比,电机端电压分压滤波电路采用随电机转速变化的可控分压滤波电路,确保在0.1 %电机额定转速下,都能正确地检测到转子位置,从而使得起动时电机只要抖动一下就能正确地检测到转子位置,实现了在任何负载下都能顺利起动的目的。
【专利附图】

【附图说明】
[0011]图1是【背景技术】常用的无位置传感器直流变频电机驱动器原理方框图
[0012]图2是本实用新型方框示意图。
[0013]图3是本实用新型的一个实施例的电路连接图。
[0014]图2中:1、微处理器DSP,2、智能功率模块IPM,3、端电压分压滤波电路,4、可控电阻电路。
【具体实施方式】
[0015]下面结合附图2和实施例对本实用新型作进一步说明。
[0016]如图1所示,本实用新型是一种无位置传感器直流变频电机驱动器,包括:微处理器DSP(I)、智能功率模块IPM(2)、端电压分压滤波电路(3)、可控电阻电路(4),给定转速信号与微处理器DSP(I)相接,微处理器DSP(I)的输出分别与智能功率模块IPM(2)和可控电阻电路(4)连接,智能功率模块IPM(2)分别与端电压分压滤波电路(3)以及永磁电机三相绕组A、B、C输入端连接,端电压分压滤波电路(3)与微处理器DSP(I)的输入连接,可控电阻电路⑷与端电压分压滤波电路⑶连接。
[0017]如图2所示,微处理器DSP (I)采用通用数字信号处理器TMS320LF2407A,微处理器DSP(I)的PWM1、PWM3、PWM5引脚分别与智能功率模块IPM(2)的高端驱动信号输入引脚UH、VH、WH相连,微处理器DSP (I)的PWM2、PWM4、PWM6引脚分别与智能功率模块IPM⑵的低端驱动信号输入引脚UL、VL、WL相连,微处理器DSP(I)的模数转换输入引脚ADCIN03与端电压分压滤波电路(3)的电容Cl的上端连接,微处理器DSP(I)的模数转换输入引脚ADCIN02与端电压分压滤波电路(3)的电容C2的上端连接,微处理器DSP (I)的模数转换输入引脚ADCIN01与端电压分压滤波电路(3)的电容C3的上端连接,给定转速信号与微处理器DSP(I)的模数转换输入引脚ADCIN04连接;智能功率模块IPM(2)的逆变器功率输出引脚U、V、W分别与永磁电机的三相绕组A、B、C连接,智能功率模块IPM⑵的直流母线电压负端引脚NU、NV、NW汇接后接地;端电压分压滤波电路(3)包括六个电阻町、1?2、1?3、1?4、1?5、R6以及三个电容Cl、C2、C3,电阻Rl的上端、电阻R3的上端、电阻R5的上端分别与智能功率模块IPM⑵的输出引脚U、V、W连接,电阻Rl的下端、电阻R3的下端、电阻R5的下端分别与电阻R2的上端、电阻R4的上端、电阻R6的上端连接,电阻R2的上端、电阻R4的上端、电阻R6的上端分别与电容Cl的上端、电容C2的上端、电容C3的上端连接,电阻R2的下端、电阻R4的下端、电阻R6的下端、电容Cl的下端、电容C2的下端、电容C3的下端汇接接地;可控电阻电路(4)包括六个电阻R7、R8、R9、R10、R11、R12以及三个三极管T1、T2、T3,电阻R8的右端、电阻RlO的右端、电阻R12的右端、微处理器DSP的PWM12引脚汇接,电阻R8的左端、电阻RlO的左端、电阻R12的左端分别与三极管Tl的基极、三极管Τ2的基极、三极管Τ3的基极连接,电阻R7的上端、电阻R9的上端、电阻Rll的上端分别与电阻R2的上端、电阻R4的上端、电阻R6的上端连接,电阻R7的下端、电阻R9的下端、电阻Rll的下端分别与三极管Tl的集电极、三极管Τ2的集电极、三极管Τ3的集电极连接,三极管Tl的发射极、三极管Τ2的发射极、三极管Τ3的发射极汇接接地。
[0018]本实用新型的实施过程是:
[0019]如图2所示,上电后,电机开始抖动,微处理器DSP的PWM12引脚输出反映电机转速的信号到可控电阻电路,通过改变三个三极管的开通、截止时间,让端电压分压滤波电路等效的分压电阻发生改变,等效的分压电阻随电机的转速变化而变化,电机转速越高,等效电阻越小,从而使得送到微处理器DSP的模数转换输入引脚ADCINO1、ADCIN02、ADCIN02的采样电压即便在电机低速时也能获得较大的值,使得电机很快进入转子位置检测的闭环工作状态,实现不受电机参数影响的带载起动。
[0020]上述【具体实施方式】用来解释本实用新型,而不是对本实用新型进行限制,在本实用新型的精神和权利要求的保护范围内,对本实用新型做出的任何修改和改变,都落入本实用新型的保护范围内。`
【权利要求】
1.一种无位置传感器直流变频电机驱动器,其特征在于:包括微处理器DSP(I)、智能功率模块IPM(2)、端电压分压滤波电路(3)、可控电阻电路(4),给定转速信号与微处理器DSP(I)相接,微处理器DSP(I)的输出分别与智能功率模块IPM(2)和可控电阻电路⑷连接,智能功率模块IPM(2)分别与端电压分压滤波电路(3)以及永磁电机三相绕组A、B、C输入端连接,端电压分压滤波电路(3)与微处理器DSP(I)的输入连接,可控电阻电路(4)与端电压分压滤波电路⑶连接。
2.根据权利要求1所述的无位置传感器直流变频电机驱动器,其特征在于:微处理器DSP(I)采用通用数字信号处理器了1^3201^2407八,微处理器05?(1)的PWM1、PWM3、PWM5引脚分别与智能功率模块IPM⑵的高端驱动信号输入引脚UH、VH、WH相连,微处理器DSP(I)的PWM2、PWM4、PWM6引脚分别与智能功率模块IPM(2)的低端驱动信号输入引脚UL、VL、WL相连,微处理器DSP(I)的模数转换输入引脚ADCIN03与端电压分压滤波电路(3)的电容Cl的上端连接,微处理器DSP(I)的模数转换输入引脚ADCIN02与端电压分压滤波电路(3)的电容C2的上端连接,微处理器DSP(I)的模数转换输入引脚ADCIN01与端电压分压滤波电路(3)的电容C3的上端连接,给定转速信号与微处理器DSP(I)的模数转换输入引脚ADCIN04 连接。
3.根据权利要求1所述的无位置传感器直流变频电机驱动器,其特征在于:智能功率模块IPM⑵的逆变器功率输出引脚U、V、W分别与永磁电机的三相绕组A、B、C连接,智能功率模块IPM⑵的直流母线电压负端引脚NU、NV、NW汇接后接地。
4.根据权利要求1所述的无位置传感器直流变频电机驱动器,其特征在于:端电压分压滤波电路⑶包括六个电阻R1、R2、R3、R4、R5、R6以及三个电容C1、C2、C3,电阻Rl的上端、电阻R3的上端、电 阻R5的上端分别与智能功率模块IPM⑵的输出引脚U、V、W连接,电阻Rl的下端、电阻R3的下端、电阻R5的下端分别与电阻R2的上端、电阻R4的上端、电阻R6的上端连接,电阻R2的上端、电阻R4的上端、电阻R6的上端分别与电容Cl的上端、电容C2的上端、电容C3的上端连接,电阻R2的下端、电阻R4的下端、电阻R6的下端、电容Cl的下端、电容C2的下端、电容C3的下端汇接接地。
5.根据权利要求1所述的无位置传感器直流变频电机驱动器,其特征在于:可控电阻电路⑷包括六个电阻R7、R8、R9、RIO、R1UR12以及三个三极管Tl、T2、T3,电阻R8的右端、电阻RlO的右端、电阻R12的右端、微处理器DSP的PWM12引脚汇接,电阻R8的左端、电阻RlO的左端、电阻R12的左端分别与三极管Tl的基极、三极管T2的基极、三极管T3的基极连接,电阻R7的上端、电阻R9的上端、电阻Rll的上端分别与电阻R2的上端、电阻R4的上端、电阻R6的上端连接,电阻R7的下端、电阻R9的下端、电阻Rll的下端分别与三极管Tl的集电极、三极管T2的集电极、三极管T3的集电极连接,三极管Tl的发射极、三极管T2的发射极、三极管T3的发射极汇接接地。
【文档编号】H02P6/18GK203660939SQ201420011348
【公开日】2014年6月18日 申请日期:2014年1月3日 优先权日:2014年1月3日
【发明者】马建如 申请人:常州信息职业技术学院

最新回复(0)