控制系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种控制系统，所述控制系统包括：电源控制器、主控制器、功率驱动模块及位置检测单元，其中，所述电源控制器向所述主控制器及所述功率驱动模块提供电压；所述主控制器控制所述功率驱动模块的功率输出；所述功率驱动模块向一电机输出功率；所述位置检测单元通过检测所述电机的三相相电压的反电势过零点以获取所述电机转子转动过程中的位置以及获取初始位置，并将所述电机转子转动过程中的位置及所述电机转子的初始位置提供给所述主控制器。从而可以无需使用霍尔位置传感器，即避免了对于位置传感器的使用，由此也可以提高相应电动工具的稳定性。

Control system

The utility model provides a control system, the control system includes a power supply controller, main controller, power drive module and a position detecting unit, wherein the power supply controller provides the voltage to the main controller and the power drive module; the main control device controls the power driven power output module; the power driving module to a motor output power; three-phase EMF of the position detecting unit by detecting the motor phase voltage zero crossing for the motor during the rotation of the rotor position and obtain the initial position, and the initial position of the motor during the rotation of the rotor position and the the motor rotor is provided to the main controller. Thus, it is possible to use the Holzer position sensor without avoiding the use of the position sensor, thereby improving the stability of the corresponding power tool.

【技术实现步骤摘要】
控制系统
本技术涉及电动工具控制
，特别涉及一种控制系统，具体地，涉及一种基于直流无刷电机的控制系统，尤其地，涉及一种应用于角磨机的控制系统。
技术介绍
电动工具界流行的传统的角磨机通常采用交流串激电机作为角磨机的动力输出，存在寿命短(一般100小时～300小时)、扭力小、效率低、体积大等主要缺点。但是，众所周知的，若采用直流无刷电机控制换向，则需要实时采集转子所在的角度位置，一般使用霍尔位置传感器进行转子位置检测。而这也将提高角磨机的成本，增大了电极的体积，也即增大了角磨机的体积，进一步的，降低了角磨机的稳定性。因此，提供一种无位置传感器的控制系统成了本领域技术人员需要解决的一个问题。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种控制系统，以避免位置传感器的使用。为此，本技术提供一种控制系统，所述控制系统包括：电源控制器、主控制器、功率驱动模块及位置检测单元，其中，所述电源控制器向所述主控制器及所述功率驱动模块提供电压；所述主控制器控制所述功率驱动模块的功率输出；所述功率驱动模块向一电机输出功率；所述位置检测单元通过检测所述电机的三相相电压的反电势过零点以获取所述电机的转子转动过程中的位置以及获取初始位置，并将所述电机的转子转动过程中的位置及所述电机的转子的初始位置提供给所述主控制器。可选的，在所述的控制系统中，所述位置检测单元通过对所述三相相电压的每一相进行电阻分压后与该三相相电压的中心点进行比较后，得出三相相电压的反电势过零点。可选的，在所述的控制系统中，所述位置检测单元通过对所述三相相电压的反电势过零点延时一定电角度得到所述电机的换向时序，并将所述换向时序提供给所述主控制器。可选的，在所述的控制系统中，所述主控制器根据接收的所述换向时序控制所述功率驱动模块的功率输出。可选的，在所述的控制系统中，所述位置检测单元通过检测具有凸极效应的电机两相间的电感量获取所述电机的转子的初始位置。可选的，在所述的控制系统中，所述控制系统还包括电流采样单元，所述电流采样单元获取通过所述电机的电流，并将所述电机的电流提供给所述主控制器。可选的，在所述的控制系统中，所述主控制器根据接收的所述电机的电流控制所述功率驱动模块的扭矩和/或电流输出。可选的，在所述的控制系统中，所述电流采样单元为多个采样电阻组成的采样电路或者电流采样集成芯片。可选的，在所述的控制系统中，当所述电流采样单元为多个采样电阻组成的采样电路时，其中，每个采样电阻的阻值为10毫欧～100毫欧。可选的，在所述的控制系统中，所述控制系统还包括温度采样单元，所述温度采样单元获取所述电机的温度，并将所述电机的温度提供给所述主控制器。可选的，在所述的控制系统中，所述主控制器根据接收的所述电机的温度控制所述功率驱动模块的功率输出。可选的，在所述的控制系统中，所述功率驱动模块包括预驱模块和三相全桥模块，其中，所述预驱模块利用电荷泵实现电平转换以驱动三相全桥模块，所述三相全桥模块向所述电机提供三相相电压。可选的，在所述的控制系统中，所述电源控制器将输入电源转换成第一电压及第二电压，其中，第一电压提供给所述主控制器，第二电压提供给所述功率驱动模块。可选的，在所述的控制系统中，所述第一电压的电压值为4.5V～5.5V，所述第二电压的电压值为12V～15V。可选的，在所述的控制系统中，所述控制系统用于控制角磨机。在本技术提供的控制系统中，位置检测单元通过检测电机的三相相电压的反电势过零点以获取所述电机转子转动过程中的位置以及获取初始位置，从而可以无需使用霍尔位置传感器，即避免了对于位置传感器的使用，由此也可以提高相应电动工具的稳定性。附图说明图1是本技术实施例的控制系统的框结构示意图；图2是本技术实施例的三相相电压的反电势过零点的检测电路示意图；图3是本技术实施例的通过三相相电压的反电势过零点得到的换向时序与通过霍尔位置传感器得到的换向时序的对比图；图4是本技术实施例的功率驱动模块的结构示意图。具体实施方式以下结合附图和具体实施例对本技术提出的一种控制系统作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本技术的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本技术实施例的目的。特别的，各附图需要展示的侧重点不同，往往都采用了不同的比例。本申请实施例提供了一种控制系统，其可用于控制角磨机等电动工具。具体的，请参考图1，其为本技术实施例的控制系统的框结构示意图。如图1所示，所述控制系统1包括：电源控制器10、主控制器11、功率驱动模块12及位置检测单元13，其中，所述电源控制器10向所述主控制器11及所述功率驱动模块12提供电压；所述主控制器11控制所述功率驱动模块12的功率输出；所述功率驱动模块12向一电机2输出功率；所述位置检测单元13通过检测所述电机2的三相相电压的反电势过零点以获取所述电机2转子转动过程中的位置以及获取初始位置，并将所述电机2转子转动过程中的位置及所述电机2转子的初始位置提供给所述主控制器11。相对传统交流串激电机控制的角磨机而言，本申请实施例使用上述控制系统1，即直流无刷电机作为角磨机的动力输出核心，无刷电机具有寿命高、转速高、效率高、同等功率体积小等特点。进一步的，使用直流无刷电机控制的角磨机的寿命普遍在1000小时以上，是传统交流串激电机控制的角磨机的3～5倍。其次，无刷电机的高转速再通过一定的减速齿轮传动比即可获得相对于交流串激电机更高的扭力。最后同等功率情况下，无刷电机的整体体积要比交流串激电机小1/3～1/2左右，可使使得角磨机更小巧，更方便人员操作。相对使用霍尔位置传感器进行转子位置检测的直流无刷电机控制的角磨机而言，霍尔位置传感器是磁敏感元件，会受高温、雷击、静电、机械安装等多方面的影响而损坏；此外，通常需要三个霍尔位置传感器进行转子位置检测，一旦其中一个霍尔位置传感器受损，角磨机将无法正常运行。因此，基于直流无刷电机控制的角磨机中，通过位置检测单元检测电机转子转动过程中的位置以及初始位置，从而可以无需使用霍尔位置传感器，不仅省去了霍尔位置传感器及相应线路板的物料成本，又最大程度保障了角磨机的稳定性与可靠性。在本申请实施例中，所述位置检测单元13通过对所述三相相电压的每一相进行电阻分压后与该三相相电压的中心点进行比较后，得出三相相电压的反电势过零点，具体可参考图2。如图2所示，三相相电压U、V、W经过分压电阻后输出为BEMFA、BEMFB、BEMFC，经过分压后的三相相电压BEMFA、BEMFB、BEMFC分别与三相相电压的中心点UVW_COM进行比较，从而得到三个反电势过零点。在此，所述三相相电压的反电势过零点延时30电角度左右即为通过霍尔位置传感器所得到的换向时序，即三相相电压的反电势过零点延时一定电角度，优选为30电角度，得到的换向时序与通过霍尔位置传感器所得到的换向时序相同，具体可参考图3。如图3所示，其中S1表示通过三相相电压的反电势过零点得到的换向时序，S2表示通过霍尔位置传感器所得到的换向时序。在本申请实施例中，所述位置检测单元13将所述换向时序提供给所述主控制器11，所述主控制器11可根据接收的所述换向时序控制本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种控制系统，其特征在于，所述控制系统包括：电源控制器、主控制器、功率驱动模块及位置检测单元，其中，所述电源控制器向所述主控制器及所述功率驱动模块提供电压；所述主控制器控制所述功率驱动模块的功率输出；所述功率驱动模块向一电机提供输出功率；所述位置检测单元通过检测所述电机的三相相电压的反电势过零点以获取所述电机的转子转动过程中的位置以及获取初始位置，并将所述电机的转子转动过程中的位置及所述电机的转子的初始位置提供给所述主控制器。

【技术特征摘要】
1.一种控制系统，其特征在于，所述控制系统包括：电源控制器、主控制器、功率驱动模块及位置检测单元，其中，所述电源控制器向所述主控制器及所述功率驱动模块提供电压；所述主控制器控制所述功率驱动模块的功率输出；所述功率驱动模块向一电机提供输出功率；所述位置检测单元通过检测所述电机的三相相电压的反电势过零点以获取所述电机的转子转动过程中的位置以及获取初始位置，并将所述电机的转子转动过程中的位置及所述电机的转子的初始位置提供给所述主控制器。2.如权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述位置检测单元通过对所述三相相电压的每一相进行电阻分压后与该三相相电压的中心点进行比较后，得出三相相电压的反电势过零点。3.如权利要求2所述的控制系统，其特征在于，所述位置检测单元通过对所述三相相电压的反电势过零点延时一定电角度得到所述电机的换向时序，并将所述换向时序提供给所述主控制器。4.如权利要求3所述的控制系统，其特征在于，所述主控制器根据接收的所述换向时序控制所述功率驱动模块的功率输出。5.如权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述位置检测单元通过检测具有凸极效应的电机两相间的电感量获取所述电机的转子的初始位置。6.如权利要求1至5中任一项所述的控制系统，其特征在于，所述控制系统还包括电流采样单元，所述电流采样单元获取通过所述电机的电流，并将所述电机的电流提供给所述主控制器。7.如权利要求6所述的控制系统，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：戴良伟，唐柳成，毛刚挺，
申请(专利权)人：杭州士腾科技有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江,33