專利名稱：永磁同步無刷電機控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種永磁同步無刷電機控制器。
背景技術(shù)：
電機作為一種在電能的生產(chǎn)、變換、傳輸、分配、使用和控制中必須使用的機電裝 置，電機在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、交通運輸、國防軍事及日常生活中發(fā)揮著重要的作用。隨著國民經(jīng) 濟的發(fā)展和人民生活水平的提高，電機產(chǎn)品在工業(yè)自動化和人們的生活中起到了越來越大 的作用，根據(jù)電流有交、直流之分，電機可分為直流電機和交流電機。交流電機因為容量大、轉(zhuǎn)速更高，電壓大，結(jié)構(gòu)簡單的優(yōu)點。特別是永磁同步電機 更具有效率高、功率高，機械特性好、結(jié)構(gòu)簡單、具備很強的可靠性和穩(wěn)定性等優(yōu)點，由于上 述優(yōu)良特性，隨著上世紀(jì)80年代永磁材料得到發(fā)展偶，永磁同步電機就得到了廣泛的應(yīng) 用。但是現(xiàn)有技術(shù)下的交流電機中的永磁同步電機具有價格貴、易磨損、不易維護(hù)等缺點。
發(fā)明內(nèi)容為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本實用新型的目的在于提供一種價格便宜、無需 電刷的永磁同步無刷電機控制器。為達(dá)到以上目的，本實用新型提供了一種永磁同步無刷電機控制器，包括單片機、 與所述的單片機相連接的功率模塊，所述的單片機內(nèi)設(shè)置有電流檢測和計算模塊，所述的 單片機和功率模塊間還連接有反饋裝置。本實用新型的進(jìn)一步改進(jìn)在于，所述的單片機還連接有用于將并行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為串 行數(shù)據(jù)的通用異步接收和發(fā)送可調(diào)試模塊。本實用新型的進(jìn)一步改進(jìn)在于，所述的單片機還設(shè)置有用于與外部通訊的USB接本實用新型的進(jìn)一步改進(jìn)在于，所述的單片機還設(shè)置有用于與外部通訊的CAN通 訊模塊。本實用新型的進(jìn)一步改進(jìn)在于，連接有直流電源，通過空間時間調(diào)制算法將直流 電源轉(zhuǎn)換為交流電源后與電機相連接。本實用新型的進(jìn)一步改進(jìn)在于，還連接有用于將直流電源調(diào)制為交流電源的三電 平空間矢量脈寬調(diào)制逆變器。本實用新型的進(jìn)一步改進(jìn)在于，所述的單片機還連接有用于顯示測量結(jié)果和運算 結(jié)果的數(shù)碼管。本實用新型的有益效果是1、在電機的轉(zhuǎn)子和定子上沒有安裝速度傳感器的情況 下，通過檢測電機電壓、電流以及電機的數(shù)學(xué)模型估算出電機轉(zhuǎn)子位置和轉(zhuǎn)速，并將其作為 閉環(huán)控制的反饋信號，避免了傳感器帶來的諸多缺點，從根本上避免了由于加裝物理傳感 器引起的電機主軸抖動、機械慣量增加等不可避免的缺點；2、由于取消了傳感器，使電機更 加節(jié)能，也增加了產(chǎn)品的壽命。

附圖1為本實用新型一種永磁同步無刷電機控制器結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
下面對本實用新型的較佳實施例進(jìn)行詳細(xì)闡述，以使本實用新型的優(yōu)點和特征能 更易于被本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，從而對本實用新型的保護(hù)范圍做出更為清楚明確的界定。參見附圖1，一種永磁同步無刷電機控制器，包括單片機、與單片機相連接的功率 模塊，單片機內(nèi)設(shè)置有電流檢測和計算模塊，單片機和功率模塊間還連接有反饋裝置。本實 施例中的反饋裝置為控制反饋線。單片機還連接有用于將并行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為串行數(shù)據(jù)的通用 異步接收和發(fā)送可調(diào)試模塊。單片機還設(shè)置有用于與外部通訊的USB接口和用于與外部通 訊的CAN通訊模塊。本實施例中連接有直流電源，通過空間時間調(diào)制算法將直流電源轉(zhuǎn)換為交流電源 后與電機相連接。將直流電源調(diào)制為交流電源的裝置為三電平空間矢量脈寬調(diào)制逆變器 (PWM)。單片機還連接有用于顯示測量結(jié)果和運算結(jié)果的數(shù)碼管。UART(通用異步接收/發(fā)送裝置，)調(diào)試模塊，它是用于控制計算機與串行設(shè)備的 芯片。有一點要注意的是，它提供了 RS-232C數(shù)據(jù)終端設(shè)備接口，這樣計算機就可以和調(diào)制 解調(diào)器或其它使用RS-232C接口的串行設(shè)備通信了。作為接口的一部分，UART還提供以下 功能將由計算機內(nèi)部傳送過來的并行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為輸出的串行數(shù)據(jù)流。將計算機外部來的 串行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為字節(jié)，供計算機內(nèi)部使用并行數(shù)據(jù)的器件使用。在輸出的串行數(shù)據(jù)流中加 入奇偶校驗位，并對從外部接收的數(shù)據(jù)流進(jìn)行奇偶校驗。在輸出數(shù)據(jù)流中加入啟停標(biāo)記，并 從接收數(shù)據(jù)流中刪除啟停標(biāo)記。處理由鍵盤或鼠標(biāo)發(fā)出的中斷信號(鍵盤和鼠標(biāo)也是串行 設(shè)備)?？梢蕴幚碛嬎銠C與外部串行設(shè)備的同步管理問題。以下詳述本實用新型的工作原理。單片機分別檢測通過功率模塊后的U相電流、V相電流、W相電流，檢測通過電機后 單電流值，交流電流在不同時間的方向和大小有不同的，通過U相電流、V相電流、W相電流 和單電流值的方向和大小計算電機轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)角，估算出電機運動情況，從而達(dá)到?jīng)]有電刷 也可對電機進(jìn)行精確控制的目的。估計的結(jié)果通過數(shù)碼管顯示。電流的檢測方式可以有多種，本實施例中的方式為測量各位置的電壓，因為功率 模塊的電阻已知，通過電壓和電阻計算出電流值。通過以上實施例可以看出，本實用新型是一種價格便宜、無需電刷的永磁同步無 刷電機控制器。以上實施方式只為說明本實用新型的技術(shù)構(gòu)思及特點，其目的在于讓熟悉此項技 術(shù)的人了解本實用新型的內(nèi)容并加以實施，并不能以此限制本實用新型的保護(hù)范圍，凡根 據(jù)本實用新型精神實質(zhì)所做的等效變化或修飾均涵蓋在本實用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求一種永磁同步無刷電機控制器，其特征在于包括單片機、與所述的單片機相連接的功率模塊，所述的單片機內(nèi)設(shè)置有電流檢測和計算模塊，所述的單片機和功率模塊間還連接有反饋裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的永磁同步無刷電機控制器，其特征在于所述的單片機還連 接有用于將并行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為串行數(shù)據(jù)的通用異步接收和發(fā)送可調(diào)試模塊。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的永磁同步無刷電機控制器，其特征在于所述的單片機還設(shè) 置有用于與外部通訊的USB接口。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的永磁同步無刷電機控制器，其特征在于所述的單片機還設(shè) 置有用于與外部通訊的CAN通訊模塊。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的永磁同步無刷電機控制器，其特征在于連接有直流電源，通 過空間時間調(diào)制算法將直流電源轉(zhuǎn)換為交流電源后與電機相連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的永磁同步無刷電機控制器，其特征在于還連接有用于將直 流電源調(diào)制為交流電源的三電平空間矢量脈寬調(diào)制逆變器。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的永磁同步無刷電機控制器，其特征在于所述的單片機還連 接有用于顯示測量結(jié)果和運算結(jié)果的數(shù)碼管。
專利摘要本實用新型公開了一種永磁同步無刷電機控制器，包括單片機、與所述的單片機相連接的功率模塊，所述的單片機內(nèi)設(shè)置有電流檢測和計算模塊，所述的單片機和功率模塊間還連接有反饋裝置。本實用新型解決了現(xiàn)有技術(shù)的缺點，提供了一種價格便宜、無需電刷的永磁同步無刷電機控制器。
文檔編號H02P27/06GK201766543SQ20102053102
公開日2011年3月16日 申請日期2010年9月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月15日
發(fā)明者倪峰 申請人:蘇州凌創(chuàng)電子系統(tǒng)有限公司