无刷电机变幅方波驱动系统技术方案

本发明专利技术涉及无刷电机控制技术领域，尤其涉及到无刷电机的一种快速变幅方波驱动系统，通过在无刷电机变幅方波驱动系统内部增设控制系统和与控制系统对应连接的DC-DC变压器，通过控制DC-DC变压器输出按时间滚动、电压幅度可调、占空比不变的变幅方波，进而于三相定子绕组中产生包络波，形成旋转磁场，本发明专利技术技术方案无需进行占空比的调节，仅仅控制电压幅度即可，使得整个电机电调驱动模块变得更简单、更轻便、发热小，且无需散热器，降低总体成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及无刷电机控制
，尤其涉及到无刷电机的一种快速变幅方波驱动系统。
技术介绍
直流无刷电机主要由电机主体和内置的电机电调驱动模块组成，是一种典型的机电一体化产品，电机主体的定子绕组呈三相对称星形接法，同三相异步电动机十分相似。为了适用现代无刷电机控制领域的需求，直流无刷电机在未来市场上以其线性的机械性和调节特性，以及功率密度高、过载能力强、调速方便、动态特性好、效率高、噪音低等一系列优点，逐渐成为一种发展趋势。就目前技术而言，无刷电机的动力系统如图1所示，对每一个电机而言，直流电源向三个电机电调驱动模块供电，三个电机电调驱动模块分别向三组三相定子绕组提供驱动电压，驱动电压相位相差120度，且不断按时间滚动，造成定子中的旋转磁场。旋转磁场作用于转子上的永久磁铁，造成一个旋转力矩，从而带动转子转动。每个电机电调驱动模块的输出是快速方波，如图2所示，其频率较快，例如10kHz-20kHz，方波的电压固定，基频固定，但每个方波的宽度和占空比是变化的。如图2所示，这些占空比有所变化的方波，在定子绕组上产生一个频率相对更低的包络波，例如lkHz-2kHz的包络波，通过改变占空比，包络波的形状也可被改变，从而造成一个按时间滚动的包络波。传统的占空比可调节的电机电调驱动模块，其缺点是:发热相对较大、电路相对复杂、成本相对较高、散热器相对较重，因此如何改变现状、提高无刷电机驱动性能成为本领域技术人员致力于研究的方向。
技术实现思路
为解决现有技术中电机电调驱动模块发热相对较大、电路相对复杂、成本相对较高、散热器相对较重等缺陷，本专利技术提供了一种无刷电机变幅方波驱动系统，该系统仅仅改变电压幅度，使得整个电机电调驱动模块具有简单、轻便、低热等特点。本专利技术为解决上述技术缺陷所采用创新方案为:—种无刷电机变幅方波驱动系统，其中，所述系统包括:直流电源；三个控制系统，各所述控制系统均与所述直流电源连接，且各所述控制系统均还连接一个DC-DC变压器；无刷电机，内置有三相定子绕组，且各所述DC-DC变压器均与所述三相定子绕组连接。较佳上述的无刷电机变幅方波驱动系统，其中，所述系统包括三个电机电调驱动模块；各所述电机电调驱动模块均包括有一所述控制系统和一所述DC-DC变压器。较佳上述的无刷电机变幅方波驱动系统，其中，所述控制系统连接所述DC-DC变压器；所述控制系统控制所述DC-DC变压器输出电压幅度可调、占空比不变的变幅方波。较佳上述的无刷电机变幅方波驱动系统，其中，所述DC-DC变压器与所述三相定子绕组连接，所述变幅方波于所述三相定子绕组中产生包络波，进而于所述三相定子绕组中产生旋转磁场。较佳上述的无刷电机变幅方波驱动系统，其中，所述包络波之间的电压以及所述包络波之间的相位均相差120°。本专利技术技术方案具有如下优点或有益效果:本专利技术公开了一种无刷电机变幅方波驱动系统，通过在无刷电机变幅方波驱动系统内部增设控制系统和与控制系统对应连接的DC-DC变压器，通过控制DC-DC变压器输出按时间滚动、电压幅度可调、占空比不变的变幅方波，进而于三相定子绕组中产生包络波，形成旋转磁场，本专利技术技术方案无需进行占空比的调节，仅仅控制电压幅度即可，使得整个电机电调驱动模块变得更简单、更轻便、发热小，且无需散热器，降低总体成本。【附图说明】通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本专利技术及其特征、夕卜形和优点将会变得更加明显。在全部附图中相同的标记指示相同的部分。并未可以按照比例绘制附图，重点在于示出本专利技术的主旨。图1是传统无刷电机的动力系统结构示意图；图2是传统无刷电机方波输出示意图；图3是本专利技术无刷电机变幅方波驱动系统的结构示意图；图4是本专利技术无刷电机变幅方波驱动系统的方波输出示意图；图5是本专利技术无刷电机变幅方波驱动系统的包络波输出示意图；图6是本专利技术实施例中无刷电机变幅方波驱动系统的控制流程图。【具体实施方式】下面结合附图和具体的实施例对本专利技术作进一步的说明，但是不作为本专利技术的限定。传统无刷电机的动力系统中，每个电机电调驱动模块的输出是快速方波，其频率较快、方波的电压固定、基频固定、占空比可变的，这些一系列的工作机制导致每个电机电调驱动模块发热相对较大、电路相对复杂、成本相对较高、散热器相对较重。鉴于现有技术，本专利技术提供了一种无刷电机变幅方波驱动系统，该系统无需进行占空比的调节，仅仅控制电压幅度即可，使得整个电机电调驱动模块变得更简单、更轻便、发热小，且无需散热器，降低总体成本。具体的，如图3所示，本专利技术的无刷电机变幅方波驱动系统主要包括有:直流电源，直流电源主要用于整个无刷电机变幅方波驱动系统的供电应用。三个控制系统，每一个控制系统均与直流电源连接，且每一个控制系统均还连接一个DC-DC变压器；在本专利技术的实施例中，一个控制系统和一个DC-DC变压器整合构成一个电机电调驱动模块，即本无刷电机变幅方波驱动系统包括有三个电机电调驱动模块，直流电源向三个电机电调驱动模块供当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无刷电机变幅方波驱动系统，其特征在于，所述系统包括：直流电源；三个控制系统，各所述控制系统均与所述直流电源连接，且各所述控制系统均还连接一个DC‑DC变压器；无刷电机，内置有三相定子绕组，且各所述DC‑DC变压器均与所述三相定子绕组连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：吴协祥，何利科，窦永昌，戴雪峰，李海峰，
申请(专利权)人：上海正硅实业发展有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31