一种大功率方波无刷直流电机控制器制造技术

一种大功率方波无刷直流电机控制器，涉及一种电机控制器，本实用新型专利技术控制器包括DSP和CPLD联合使用为核心的控制器模块、模拟信号采样模块、驱动电路模块、功率IGBT模块、过流保护模块和RS‑485通信接口模块、继电器模块、CAN通信模块、EEPROM存储模块。DSP&CPLD核心控制器通过控制三相全桥逆变模块的开关管的导通顺序，将该直流电逆变为无刷直流电机所需要的交流电，其中DSP&CPLD核心控制器通过电平转换收发器（74HCT245）实现对三相全桥逆变器的驱动。本实用新型专利技术提出了一种基于DSP和CPLD组合的无刷直流控制器的电路设计，力图实现在大功率驱动的同时，通过电流时刻为方波来实现无刷电机效率最大化和功率最大化问题。

A high power square wave brushless DC motor controller

A high-power square wave brushless DC motor controller involves a motor controller. The utility model includes a controller module, a analog signal sampling module, a driving circuit module, a power IGBT module, a over current protection module and a RS 485 communication interface module, a relay module, a C, and a C. AN communication module and EEPROM storage module. DSP& CPLD core controller, by controlling the switching order of the three phase full bridge inverter module, inverts the DC power into the alternating current required by the brushless DC motor, in which the DSP& and CPLD core controller can drive the three-phase full bridge inverter through the level conversion transceiver (74HCT245). The utility model has proposed a circuit design of a brushless DC controller based on the combination of DSP and CPLD, trying to realize the problem of maximum efficiency and power maximization of the brushless motor at the same time when the power is driven by a square wave.

【技术实现步骤摘要】
一种大功率方波无刷直流电机控制器
本技术涉及一种电机控制器，特别是涉及一种大功率方波无刷直流电机控制器。
技术介绍
在嵌入式系统中，无刷直流电动机是在有刷直流电动机的基础上发展起来的。将直流电能转化为机械能的直流电动机凭借着其调速范围较宽、启动转矩较大、控制电路简单、机械特性线性化等特点在电力拖动中得到了广泛的应用。但是，有刷直流电动机因其机械换相时容易产生火花，机械电刷和换向器需要强制性接触，使其具有复杂的结构，从而影响了其性能的可靠性和精度，还有就是因其结构复杂，维修极不方便但由于电刷和机械换向装置的存在，限制了其发展和应用范围。机械换向不良的后果是电刷产生危害性火花，严重时可能产生环火，在大功率电机中显得尤为突出。同时，直流电动机换向火花能引起对无线电通信及控制设备的电磁干扰，转速也受到机械换向的限制而不能很高，这些缺点在很长时间内没有得到根本改善。随着电力电子技术、高性能磁性材料的生产技术以及生产过程的自动化技术的快速发展，直流无刷电机得以实现并有了长足的发展。直流无刷电机是由电子换向器取代传统的机械电刷和机械挣向器，该电机不仅保留了直流电动机原先的调速范围宽、启动转矩大、控本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种大功率方波无刷直流电机控制器，其特征在于，所述控制器包括DSP和CPLD联合使用核心控制模块、模拟信号采样模块、电气隔离模块、IGBT驱动模块、过流保护模块、继电器模块、EEPROM存储模块、CAN通信模块和RS‑485通信接口模块；模拟信号采样模块连接于驱动电源模块与DSP的AD接口之间，电气隔离模块连接于IGBT驱动模块与CPLD的PWM信号输出端之间；RS‑485通信接口模块连接于DSP片上通信口与上位计算机之间；CPLD的接口与BLDCM霍尔检测口相连；CAN通信模块连接于DSP的CAN接口和其他上位机之间；过流保护模块连接于模拟信号采样模块与CPLD片上故障判定接口之间；IGBT...

【技术特征摘要】
1.一种大功率方波无刷直流电机控制器，其特征在于，所述控制器包括DSP和CPLD联合使用核心控制模块、模拟信号采样模块、电气隔离模块、IGBT驱动模块、过流保护模块、继电器模块、EEPROM存储模块、CAN通信模块和RS-485通信接口模块；模拟信号采样模块连接于驱动电源模块与DSP的AD接口之间，电气隔离模块连接于IGBT驱动模块与CPLD的PWM信号输出端之间；RS-485通信接口模块连接于DSP片上通信口与上位计算机之间；CPLD的接口与BLDCM霍尔检测口相连；CAN通信模块连接于DSP的CAN接口和其他上位机之间；过流保护模块连接于模拟信号采样模块与CPLD片上故障判定接口之间；IGBT驱动模块连接于驱动电源直流母线与BLDCM三相绕组引出线之间；继电器模块连接于CPLD。2.根据权利要求1所述的一种大功率方波无刷直流电机控制器，其特征在于，所述模拟信号采样模块包括电压采样模块、电流采样模块、非换相相电流选择模块、绝对值电路模块，其中电压采样模块为电阻分压隔离检测式，包括连接口J7，电阻R27、电阻R28、电容C27、电阻R29、电压跟随器U26A、电阻R80、电容C52和电压跟随器U26B组成的积分电路，电阻R39、精密线性光耦器件U29、电容C57、电阻R45和电压跟随器U50A组成的积分电路、电阻R89、电压跟随器U50B、电阻R90，其中U29型号为HCAR201，其中J7的5端口接母线电压的正极，1端口接母线电压的负极也即是地，R27一端接在J7的端口，另一端与R28、电阻R77构成回路接地，R28与电容C77并联，R29一端与R77一端相连，一端接在电压跟随器U26A的正极，C52一端接在U26B的负极，一端接在输出端，U26B的正极接地，R39一端接在U26B的输出端，一端接在精密线性光耦器件U29的1接口，U29的2端口接+15VA电源，U29的3端口接U26B的负极，U29的4端口接模拟地，U29的5端口接模拟地，U29的6端口接电压跟随器U50B的负极，C57和电阻R45并联后一端接在U50A的负极，另一端接在U50B的正极，U50B的正极接地，R89一端接在U50B的输出端，一端接在电压跟随器U50B的正极，R90一端接在U50B的输出端，一端接在DSP的AD采样端口；其中电流采样模块包括电流互感器CSNS200M002S，电阻R1、电阻R2、电阻R30、电容C47、电阻R2、电压跟随器U1A，其中电阻R1一端接在电流互感器的4引脚，一端与电阻R30串联，串联后接地，电容C47与电阻R30并联，电阻R2的一端连接电阻R30，另一端接在电压跟随器的3端口上，电压跟随器U1A的1端口输出I_U，其中非换相相电流选择模块包括模拟信号选择芯片U2、电阻R43、R38、电容C55，其中U2型号为CD4051，其中U2的9、10、11端口接三路码盘信号，13端口接地，16端口接5V电源，U2的1、2、5端口分别接采样后的模拟信号I_W、I_V、I_U，U2的4、6、8端口都接地，U2的7端口接5V电源，C55一端接U2的16端口，一端接地；其中绝对值电路模块包含电阻R37、电阻R38、电阻R40、电阻R41、电阻R42、电阻R43、电阻R44、电阻R46、电阻R47、二极管D4、二极管D6、运算放大器U28A、运算放大器U28B、电压跟随器U30A，其中电阻R41一端接在U2的3端口，一端接在U28B的负极，R42一端接在U28B的6端口，一端接在二极管D6的阳极，二极管D6的阴极接在U28A的输出端，二极管D4阳极一端接在U28A的输出端，阴极接在U28A的负极，R37一端接在U28A的正极，一端接地，R38一端接在U28A的负极，一端接在U2的3端口，R46一端接在U28B的负极，一端接在U28B的输出端，R44一端接在U28B的正极，一端接地，电阻R47一端接在U28B的输出端，一端接在U30A的正极，电阻R43一端接在U30A的输出端，一端接输出到AD采样口。3.根据权利要求1所述的一种大功率方波无刷直流电机控制器，其特征在于，所述过流保护模块包括电阻R3、电阻R6、电阻R7、电阻R8、...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁其俊，边春元，肖鸿权，董高远，白亚丽，
申请(专利权)人：沈阳永磁电机制造有限公司，
类型：新型
国别省市：辽宁,21