一種能根據(jù)負載自動調(diào)整效率的直流無刷電機的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種電機，特別是一種能根據(jù)負載自動調(diào)整效率的直流無刷電機。
【背景技術(shù)】
[0002]電機生產(chǎn)廠商生產(chǎn)出的電機用于各種領(lǐng)域，不同的領(lǐng)域有不同的負載和轉(zhuǎn)速。為使電機具有一定的通用性，能適應(yīng)不同的負載，電機的額定功率通常都很大。
[0003]傳統(tǒng)的直流無刷電機，通常需要上位機來進行控制；或者固定了電機的控制方式和控制角度，從而在不同的負載和工作情況下會有差異性的表現(xiàn)。然而，在對電機及其控制進行差異化設(shè)計時，通常會導(dǎo)致電機的通用性很差。
[0004]因此，為減少不同客戶群需要的電機產(chǎn)品數(shù)量以及在不同負載情況下電機控制差異性的設(shè)計，迫切地需要一種具備先進效率控制方式的電機。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]本實用新型要解決的技術(shù)問題是針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，而提供一種能根據(jù)負載自動調(diào)整效率的直流無刷電機，該直流無刷電機能自動調(diào)整電機效率點以及自動弱磁調(diào)整轉(zhuǎn)速，從而實現(xiàn)了電機對于不同系統(tǒng)的自適應(yīng)，降低電機的開發(fā)時間和客戶對電機需求的種類數(shù)，大大提高開發(fā)的時間效率，節(jié)省成本。
[0006]為解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用的技術(shù)方案是:
[0007]—種能根據(jù)負載自動調(diào)整效率的直流無刷電機，包括電機和電機內(nèi)置控制板，電機內(nèi)置控制板包括VSP讀取模塊、轉(zhuǎn)速檢測模塊、電流檢測模塊和進角調(diào)整模塊;其中:
[0008]VSP讀取模塊，用于讀取轉(zhuǎn)速指令；
[0009]轉(zhuǎn)速檢測模塊，用于對電機系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速檢測處理；
[0010]電流檢測模塊，用于對電機的運行電流進行檢測處理；
[0011]進角調(diào)整模塊，用于對進角進行設(shè)定并且將設(shè)定值代入電機系統(tǒng)。
[0012]所述電機內(nèi)置控制板還包括溫度檢測模塊。
[0013]所述電機內(nèi)置控制板還包括SVPffM發(fā)生模塊。
[0014]所述電機內(nèi)置控制板還包括電壓檢測模塊。
[0015]本實用新型采用上述結(jié)構(gòu)后，采用單片機對電機進行正弦波的換向控制，VSP讀取模塊讀取輸入的設(shè)定目標轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)速檢測模塊確認電機實際轉(zhuǎn)速，通過對進角調(diào)整模塊對進角進行調(diào)整，使電機實際轉(zhuǎn)速與設(shè)定的目標轉(zhuǎn)速相匹配，同時采樣電機的工作電流，最后采取最優(yōu)的電流控制方案，也即電機最優(yōu)效率點，從而實現(xiàn)了電機對于不同系統(tǒng)的自適應(yīng)，降低電機的開發(fā)時間和客戶對電機需求的種類數(shù)，大大提高開發(fā)的時間效率，節(jié)省成本。
【附圖說明】
[0016]圖1顯示了本實用新型一種能根據(jù)負載自動調(diào)整效率的直流無刷電機的結(jié)構(gòu)示意圖；
[ΟΟΠ]圖2顯不了進角和電流的對應(yīng)關(guān)系圖；
[0018]圖3顯不了進角和轉(zhuǎn)速的關(guān)系圖；
[0019]圖4顯示了相同負載下本申請的直流無刷電機與現(xiàn)有技術(shù)中的直流無刷電機進行電流與轉(zhuǎn)速測試后的對照圖表；
[0020]圖5顯示了本申請中直流無刷電機根據(jù)負載自動調(diào)整效率時的調(diào)整流程示意圖。
[0021]其中有:1.電機;2.主電源回路;3.輔助電源回路;4.驅(qū)動集成電路;5.電機內(nèi)置控制板。
【具體實施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖和具體較佳實施方式對本實用新型作進一步詳細的說明。
[0023]如圖1所示，一種能根據(jù)負載自動調(diào)整效率的直流無刷電機，包括電機1、主電源回路2、輔助電源回路3、驅(qū)動集成電路4和電機內(nèi)置控制板5。
[0024]電機I包括定子和轉(zhuǎn)子，定子用于產(chǎn)生電機旋轉(zhuǎn)所需要的定子磁場;轉(zhuǎn)子用于產(chǎn)生電機旋轉(zhuǎn)所需要的轉(zhuǎn)子磁場。
[0025]電機內(nèi)置控制板包括VSP讀取模塊、轉(zhuǎn)速檢測模塊、電流檢測模塊、進角調(diào)整模塊、溫度檢測模塊、SVPffM發(fā)生模塊和電壓檢測模塊。
[0026]其中:
[0027]VSP讀取模塊，用于讀取轉(zhuǎn)速指令，如讀取輸入的設(shè)定目標轉(zhuǎn)速。
[0028]轉(zhuǎn)速檢測模塊，用于對電機系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速檢測處理，如對電機的實際轉(zhuǎn)速進行實時檢測。
[0029]電流檢測模塊，用于對電機的運行電流進行檢測處理，并能根據(jù)需要采樣電機的工作電流。
[0030]進角調(diào)整模塊，用于對進角進行設(shè)定并且將設(shè)定值代入電機系統(tǒng)。進角調(diào)整模塊能對進角進行調(diào)整，使電機實際轉(zhuǎn)速與設(shè)定的目標轉(zhuǎn)速相匹配。
[0031]溫度檢測模塊，檢測系統(tǒng)的溫度，用于保護系統(tǒng)，使其工作在一個安全可靠的范圍。
[0032]SVPWM發(fā)生模塊，根據(jù)當前的角度和輸出電壓，計算出對應(yīng)的PffM占空比。
[0033]電壓檢測模塊，檢測系統(tǒng)的各級直流電壓是否正常。
[0034]本申請的直流無刷電機，能實現(xiàn)電機對不同系統(tǒng)的自適應(yīng)，降低電機的開發(fā)時間和客戶對電機需求的種類數(shù)，大大提高開發(fā)的時間效率，節(jié)省成本。
[0035]如圖5所示，一種直流無刷電機根據(jù)負載自動調(diào)整效率的方法，直流無刷電機根據(jù)負載自動調(diào)整效率的調(diào)整方法，包括以下步驟:
[0036]第一步，目標轉(zhuǎn)速輸入:在電機輸入面板中輸入所需要的目標轉(zhuǎn)速，VSP讀取模塊對目標轉(zhuǎn)速進行讀取。
[0037]第二步，將電機實際轉(zhuǎn)速與目標轉(zhuǎn)速相匹配:轉(zhuǎn)速檢測模塊對電機的實際轉(zhuǎn)速進行檢測，通過對轉(zhuǎn)速環(huán)的控制，使電機的實際轉(zhuǎn)速達到第一步中的目標轉(zhuǎn)速，電流檢測模塊采樣達到目標轉(zhuǎn)速時的電流值，并記為If。
[0038]本步驟中，通過轉(zhuǎn)速環(huán)控制電機的實際轉(zhuǎn)速，當電機的實際轉(zhuǎn)速達不到第一步中的目標轉(zhuǎn)速時，如圖3所示，采用自動角度補償以弱磁方式達到第一步中的目標轉(zhuǎn)速。
[0039]具體實現(xiàn)方法為:
[0040]1.按照目標轉(zhuǎn)速進行控制，如達到目標轉(zhuǎn)速則進行尋找最優(yōu)效率點.。
[0041]2.如果沒有達到目標轉(zhuǎn)速，可按照某固定值增加進角度數(shù)。
[0042]3.重復(fù)以上步驟，如果增加的進角值已經(jīng)達到系統(tǒng)限制，那么將不再增加，同時發(fā)出信號提示當前負載或者轉(zhuǎn)速已經(jīng)達到最大，以后的運行將按照目前的進角運行。
[0043]第三步，進角按照固定差值增加:進角按照固定差值增加，等待電機轉(zhuǎn)速穩(wěn)定，且電機轉(zhuǎn)速與目標轉(zhuǎn)速一致時，采樣增加后的電流值，記為if+1。
[0044]第四步:電流比對與目標轉(zhuǎn)速效率最優(yōu)點的尋找:
[0045](I)當lf+l<lf時，繼續(xù)按照第三步中的固定差值對進角進行連續(xù)遞增，每遞增一次，均對電機轉(zhuǎn)速穩(wěn)定且與目標轉(zhuǎn)速一致時的電流值進行采樣;將遞增前的電流值記為If+N-1，遞增后的電流記為lf+N，若lf+N<lf+N-l，則目標轉(zhuǎn)速下的最小電流為If+Ι，此時，If+I所對應(yīng)的進角記為目標轉(zhuǎn)速效率最優(yōu)點，將If+Ι所對應(yīng)的進角寫入存儲設(shè)備。
[0046](2)當If+1 > If時，反向按照第三步中的固定差值對進角進行減少，待電機轉(zhuǎn)速穩(wěn)定且與目標轉(zhuǎn)速一致時，采樣電流減少后的電流值If-1;若If-1< If，繼續(xù)按照第三步中的固定差值對進角進行連續(xù)遞減，每遞減一次，均對電機轉(zhuǎn)速穩(wěn)定且與目標轉(zhuǎn)速一致時的電流值進彳丁米樣;將遞減前的電流值記為If-N+1，遞減后的電流記為If-N，若If-N< If-N+1，則目標轉(zhuǎn)速下的最小電流為If-1，If-1所對應(yīng)的進角記為目標轉(zhuǎn)速效率最優(yōu)點，將if-ι所對應(yīng)的進角寫入存儲設(shè)備。(其中，進角的固定差值可取0.5度，那么如果設(shè)定的最大角度為45度。N的最大值也就是邊界值，為90度。)
[0047]如圖4所示，該圖顯示了相同負載下本申請的直流無刷電機與現(xiàn)有技術(shù)中的直流無刷電機進行電流與轉(zhuǎn)速測試后的對照圖表，從圖中可以看出，采用本實用新型的方法后，有如下幾點益處:
[0048]1.節(jié)能，針對相同電機的情況下，電機效率高。
[0049]2.節(jié)時，針對相同電機的情況下，開發(fā)時間短。
[0050]3.降本，針對相同電機的情況下，原材料與整機庫存少。
[0051]以上詳細描述了本實用新型的優(yōu)選實施方式，但是，本實用新型并不限于上述實施方式中的具體細節(jié)，在本實用新型的技術(shù)構(gòu)思范圍內(nèi)，可以對本實用新型的技術(shù)方案進行多種等同變換，這些等同變換均屬于本實用新型的保護范圍。
【主權(quán)項】
1.一種能根據(jù)負載自動調(diào)整效率的直流無刷電機，其特征在于:包括電機和電機內(nèi)置控制板，電機內(nèi)置控制板包括VSP讀取模塊、轉(zhuǎn)速檢測模塊、電流檢測模塊和進角調(diào)整模塊；其中: VSP讀取模塊，用于讀取轉(zhuǎn)速指令； 轉(zhuǎn)速檢測模塊，用于對電機系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速檢測處理； 電流檢測模塊，用于對電機的運行電流進行檢測處理； 進角調(diào)整模塊，用于對進角進行設(shè)定并且將設(shè)定值代入電機系統(tǒng)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的能根據(jù)負載自動調(diào)整效率的直流無刷電機，其特征在于:所述電機內(nèi)置控制板還包括溫度檢測模塊。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的能根據(jù)負載自動調(diào)整效率的直流無刷電機，其特征在于:所述電機內(nèi)置控制板還包括SVPffM發(fā)生模塊。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的能根據(jù)負載自動調(diào)整效率的直流無刷電機，其特征在于:所述電機內(nèi)置控制板還包括電壓檢測模塊。
【專利摘要】本實用新型公開了一種能根據(jù)負載自動調(diào)整效率的直流無刷電機，包括電機和電機內(nèi)置控制板，電機內(nèi)置控制板包括VSP讀取模塊、轉(zhuǎn)速檢測模塊、電流檢測模塊和進角調(diào)整模塊；VSP讀取模塊用于讀取轉(zhuǎn)速指令；轉(zhuǎn)速檢測模塊用于轉(zhuǎn)速檢測；電流檢測模塊用于對運行電流進行檢測處理；進角調(diào)整模塊用于對進角進行設(shè)定并且將設(shè)定值代入電機系統(tǒng)。采用上述結(jié)構(gòu)后，VSP讀取模塊讀取目標轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)速檢測模塊確認電機實際轉(zhuǎn)速，通過調(diào)整進角，使電機實際轉(zhuǎn)速與目標轉(zhuǎn)速相匹配，并采樣電機的工作電流，采取電機最優(yōu)效率點，從而實現(xiàn)電機對不同系統(tǒng)的自適應(yīng)，降低電機開發(fā)時間和客戶對電機需求的種類數(shù)，大大提高開發(fā)的時間效率，節(jié)省成本。
【IPC分類】H02K11/26, H02K11/27, H02K29/00, H02K11/33, H02K11/21, H02K11/25
【公開號】CN205231983
【申請?zhí)枴緾N201521018440
【發(fā)明人】姚小華, 徐兆明, 劉玲艷
【申請人】江蘇上騏集團有限公司
【公開日】2016年5月11日
【申請日】2015年12月9日