專(zhuān)利名稱(chēng)：一種永磁同步電機(jī)無(wú)傳感器控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及永磁同步電機(jī)(PMSM)的控制系統(tǒng)，尤其涉及一種永磁同步電機(jī)無(wú)傳感控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
永磁電機(jī)最顯著的性能特點(diǎn)是高性能、高效節(jié)能和輕型化。它與電力電子技術(shù)和微電子控制技術(shù)相結(jié)合，可以制造出許多新型的、性能優(yōu)異的機(jī)電一體化產(chǎn)品和裝備，它代表二十一世紀(jì)電機(jī)發(fā)展的方向。隨著永磁同步電機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域范圍拓廣，永磁同步電機(jī)的控制需要獲得可靠的轉(zhuǎn)子信息，目前，多采用光電碼盤(pán)、霍爾傳感器、電渦流傳感器等速度傳感器來(lái)進(jìn)行轉(zhuǎn)速檢測(cè)，并將檢測(cè)到的轉(zhuǎn)速作為反饋轉(zhuǎn)速信號(hào)。精度越高的電機(jī)系統(tǒng)對(duì)速度控制的要求越高，相應(yīng)的對(duì)于傳感器的要求也就越高。但是，速度傳感器在電機(jī)系統(tǒng)中的存在不僅阻礙了電機(jī)向高速化、小型化的方向發(fā)展，同時(shí)其安裝也給系統(tǒng)帶來(lái)了以下問(wèn)題(1)系統(tǒng)的成本大大增加，精度越高的碼盤(pán)價(jià)格也就越貴。(2)碼盤(pán)在電機(jī)軸上安裝，存在同心度問(wèn)題，安裝不當(dāng)將影響轉(zhuǎn)速檢。(3)使電機(jī)軸向上體積增大，而且給電機(jī)的維護(hù)帶來(lái)一定困難，降低了系統(tǒng)的機(jī)械魯棒性；(4)在高溫、高濕的惡劣環(huán)境下無(wú)法工作，并且碼盤(pán)工作精度易受環(huán)境影響。為了克服使用機(jī)械傳感器給系統(tǒng)帶來(lái)的缺陷，研究開(kāi)發(fā)一種可靠的、低成本的無(wú)需機(jī)械傳感器的控制方法，便成了電機(jī)控制技術(shù)領(lǐng)域中的研究熱點(diǎn)之一。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷而提供一種永磁同步電機(jī)無(wú)傳感控制系統(tǒng)，利用轉(zhuǎn)子位置檢測(cè)電路代替?zhèn)鹘y(tǒng)的速度傳感器，并提供保護(hù)電路，使得在實(shí)現(xiàn)低成本的同時(shí)，也增加了可靠性。實(shí)現(xiàn)上述目的的技術(shù)方案是一種永磁同步電機(jī)無(wú)傳感器控制系統(tǒng)，包括依次相連的多路隔離電源、控制器、第一光電隔離元件、逆變器和永磁同步電機(jī)(PMSM)，所述多路隔離電源和所述逆變器均由高壓電供電，所述控制系統(tǒng)還包括連接所述逆變器和控制器的保護(hù)電路、連接所述永磁同步電機(jī)的轉(zhuǎn)子位置檢測(cè)電路以及連接該轉(zhuǎn)子位置檢測(cè)電路和所述控制器的第二光電隔離元件，其中所述轉(zhuǎn)子位置檢測(cè)電路采集所述永磁同步電機(jī)的定子電壓和定子電流，計(jì)算出所述永磁同步電機(jī)的轉(zhuǎn)子的位置和速度，并發(fā)送給所述控制器；所述控制器根據(jù)接收的轉(zhuǎn)子的位置和速度，輸出控制信號(hào)給所述逆變器，控制所述永磁同步電機(jī)。上述的永磁同步電機(jī)無(wú)傳感器控制系統(tǒng)，其中，所述逆變器由一開(kāi)關(guān)控制高壓電與其的通斷。上述的永磁同步電機(jī)無(wú)傳感器控制系統(tǒng)，其中，所述控制器輸出的控制信號(hào)為PWM信號(hào)。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明利用轉(zhuǎn)子位置檢測(cè)電路代替?zhèn)鹘y(tǒng)的速度傳感器，以檢測(cè)的定子電流和定子電壓計(jì)算轉(zhuǎn)子的位置和速度，從而實(shí)現(xiàn)控制，大大降低了成本。此外，本發(fā)明還提供一個(gè)保護(hù)電路，能夠保護(hù)電路的安全，提高可靠性。


圖1是本發(fā)明的永磁同步電機(jī)無(wú)傳感器控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。請(qǐng)參閱圖1，本發(fā)明的永磁同步電機(jī)無(wú)傳感器控制系統(tǒng)，包括依次相連的多路隔離電源1、控制器2、第一光電隔離元件3、逆變器4和永磁同步電機(jī)5、連接逆變器4和控制器 2的保護(hù)電路6、連接永磁同步電機(jī)5的轉(zhuǎn)子位置檢測(cè)電路7以及連接該轉(zhuǎn)子位置檢測(cè)電路 7和所述控制器2的第二光電隔離元件8，其中多路隔離電源1和逆變器4均由高壓電供電，并且逆變器4由開(kāi)關(guān)K控制高壓電與其的通斷；轉(zhuǎn)子位置檢測(cè)電路7采集永磁同步電機(jī)5的定子電壓和定子電流，計(jì)算出永磁同步電機(jī)5的轉(zhuǎn)子的位置和速度，并發(fā)送給控制器2 ；控制器2根據(jù)接收的轉(zhuǎn)子的位置和速度，輸出PWM信號(hào)給逆變器4，控制永磁同步電機(jī)5。本實(shí)施例中，逆變器4選用IPM逆變器；其他部分均采用常用且市場(chǎng)上易采購(gòu)的產(chǎn)品來(lái)實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明轉(zhuǎn)子位置檢測(cè)電路代替?zhèn)鹘y(tǒng)的速度傳感器，以檢測(cè)的定子電流和定子電壓計(jì)算轉(zhuǎn)子的位置和速度，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)永磁同步電機(jī)的控制，大大降低了成本。以上實(shí)施例僅供說(shuō)明本發(fā)明之用，而非對(duì)本發(fā)明的限制，有關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，還可以作出各種變換或變型，因此所有等同的技術(shù)方案也應(yīng)該屬于本發(fā)明的范疇，應(yīng)由各權(quán)利要求所限定。
權(quán)利要求
1.一種永磁同步電機(jī)無(wú)傳感器控制系統(tǒng)，包括依次相連的多路隔離電源、控制器、第一光電隔離元件、逆變器和永磁同步電機(jī)，所述多路隔離電源和所述逆變器均由高壓電供電， 其特征在于，所述控制系統(tǒng)還包括連接所述逆變器和控制器的保護(hù)電路、連接所述永磁同步電機(jī)的轉(zhuǎn)子位置檢測(cè)電路以及連接該轉(zhuǎn)子位置檢測(cè)電路和所述控制器的第二光電隔離元件，其中所述轉(zhuǎn)子位置檢測(cè)電路采集所述永磁同步電機(jī)的定子電壓和定子電流，計(jì)算出所述永磁同步電機(jī)的轉(zhuǎn)子的位置和速度，并發(fā)送給所述控制器；所述控制器根據(jù)接收的轉(zhuǎn)子的位置和速度，輸出控制信號(hào)給所述逆變器，控制所述永磁同步電機(jī)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的永磁同步電機(jī)無(wú)傳感器控制系統(tǒng)，其特征在于，所述逆變器由一開(kāi)關(guān)控制高壓電與其的通斷。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的永磁同步電機(jī)無(wú)傳感器控制系統(tǒng)，其特征在于，所述控制器輸出的控制信號(hào)為PWM信號(hào)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種永磁同步電機(jī)無(wú)傳感器控制系統(tǒng)，包括依次相連的多路隔離電源、控制器、第一光電隔離元件、逆變器和永磁同步電機(jī)，所述多路隔離電源和所述逆變器均由高壓電供電，所述控制系統(tǒng)還包括連接所述逆變器和控制器的保護(hù)電路、連接所述永磁同步電機(jī)的轉(zhuǎn)子位置檢測(cè)電路以及連接該轉(zhuǎn)子位置檢測(cè)電路和所述控制器的第二光電隔離元件。本發(fā)明利用轉(zhuǎn)子位置檢測(cè)電路代替?zhèn)鹘y(tǒng)的速度傳感器，以檢測(cè)的定子電流和定子電壓計(jì)算轉(zhuǎn)子的位置和速度，從而實(shí)現(xiàn)控制，大大降低了成本。
文檔編號(hào)H02P6/08GK102386819SQ201110413870
公開(kāi)日2012年3月21日 申請(qǐng)日期2011年12月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月13日
發(fā)明者唐麗嬋, 姚曉東, 張淑艷, 李勁, 湯雪華, 賈廷綱, 陳江洪, 齊亮 申請(qǐng)人:上海電氣集團(tuán)股份有限公司, 上海賽柯控制技術(shù)有限公司, 華東理工大學(xué)