开关磁阻电机的电流斩波控制电路及开关磁阻电机制造技术

本实用新型专利技术涉及电机控制技术领域，具体为一种开关磁阻电机的电流斩波控制电路及开关磁阻电机，其中开关磁阻电机的电流斩波控制电路，其特征在于，包括：控制模块、与控制模块电性连接的滞回比较电路、运算放大电路和功率拓扑结构电路；所述运算放大电路对直流母线侧电流检测电压放大；所述滞回比较电路根据设置参考值与电机绕组的母线电流值比较并产生相应的逻辑电平翻转信号；所述控制模块根据相应的逻辑电平翻转信号控制功率拓扑结构电路内的MOS管导通或关断。

The current chopping control circuit of SRM and SRM

【技术实现步骤摘要】
开关磁阻电机的电流斩波控制电路及开关磁阻电机
本技术涉及电机控制
，具体为一种开关磁阻电机的电流斩波控制电路及开关磁阻电机。
技术介绍
现如今，开关磁阻电机在启动时，相电流上升的速度非常快，过大的电流脉冲尖峰对功率器件及电机造成损坏；当电机运行时负载增加，甚至出现电机堵转时，其过大的电流也会对功率器件及电机造成损坏。由于开关磁阻电机内部每相绕组相对独立，在对每相电流进行检测时，则需要匹配和电机绕组相数相同的电流检测电路。不仅如此，相应的信号调理电路(运放电路)及比较电路也都需要与电机绕组相数相等，这样一来势必增加电路的元器件个数，电路的复杂度及PCB的尺寸过大以及布线难度；并且通过如图1所示的比较器对每相绕组进行检测时，如图2所示当输入信号INPUT在比较值附近波动时其输出信号OUTPUT，会出现高低电平频繁翻转，严重影响电流的检测，同时这样的电流检测信号自身会存在很多干扰信号，无法检测到准确的电流值，最终导致电流斩波控制误动作。基于上述技术问题需要设计一种新的开关磁阻电机的电流斩波控制电路及开关磁阻电机。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种开关磁阻电机的电流斩波控制电路及开关磁阻电机，以解决对电机绕组的直流母线侧的母线电流值进行调整的技术问题。为了解决上述技术问题，本技术提供了一种开关磁阻电机的电流斩波控制电路包括：控制模块、与控制模块电性连接的滞回比较电路、运算放大电路和功率拓扑结构电路；所述运算放大电路对直流母线侧电流检测电压放大；所述滞回比较电路根据设置参考值与电机绕组的母线电流值比较并产生相应的逻辑电平翻转信号；所述控制模块根据相应的逻辑电平翻转信号控制功率拓扑结构电路内的MOS管导通或关断。进一步，所述功率拓扑结构电路还包括：与电机绕组电性连接的检流电阻R1；所述电机绕组至少为二个，且均采用相同的连接方式与检流电阻R1连接。进一步，所述功率拓扑结构电路还包括：两个与电机绕组首、尾端分别相连的MOS管及二极管；其中所述电机绕组的一端通过一MOS管连接检流电阻R1的一端，电机绕组的另一端通过一二极管连接检流电阻R1的另一端并接电源地，且电机绕组的首、尾两端之间通过另一MOS管和另一二极管连接且作为电源公共端。进一步，所述运算放大电路包括：第一分压电路和第一运算放大器；电源电压由第一分压电路后产生的偏置电压，并经过电阻R7输入第一运算放大器的正输入端，检流电阻R1的一端通过电阻R15连接第一运算放大器的正输入端，检流电阻R1的另一端通过电阻R2连接第一运算放大器的负输入端，并且第一运算放大器的负输入端和输出端之间连接反馈电阻R3，所述第一运算放大器的输出端通过级间反馈电阻连接滞回比较电路内的第二运算放大器的负输入端。进一步，所述滞回比较电路还包括：第二分压电路；所述电源电压经过第二分压电路后输入第二运算放大器的正输入端，第二运算放大器的输出端连接控制模块的相应输入端，并且第二运算放大器的正输入端和输出端之间连接反馈电阻R9。另一方面，本专利技术还提供一种开关磁阻电机包括：电流斩波控制电路和电机绕组；其中所述电流斩波控制电路包括：控制模块、与控制模块电性连接的滞回比较电路、运算放大电路和功率拓扑结构电路；所述运算放大电路对直流母线侧电流检测电压放大；所述滞回比较电路根据设置参考值与电机绕组的母线电流值比较并产生相应的逻辑电平翻转信号；所述控制模块根据相应的逻辑电平翻转信号控制功率拓扑结构电路内的MOS管导通或关断。进一步，所述功率拓扑结构电路还包括：与电机绕组电性连接的检流电阻R1；所述电机绕组至少为二个，且均采用相同的连接方式与检流电阻R1连接。进一步，所述功率拓扑结构电路还包括：两个与电机绕组首、尾端分别相连的MOS管及二极管；其中所述电机绕组的一端通过一MOS管连接检流电阻R1的一端，电机绕组的另一端通过一二极管连接检流电阻R1的另一端并接电源地，且电机绕组的首、尾两端之间通过另一MOS管和另一二极管连接且作为电源公共端。进一步，所述运算放大电路包括：第一分压电路和第一运算放大器；电源电压由第一分压电路后产生的偏置电压，并经过电阻R7输入第一运算放大器的正输入端，检流电阻R1的一端通过电阻R15连接第一运算放大器的正输入端，检流电阻R1的另一端通过电阻R2连接第一运算放大器的负输入端，并且第一运算放大器的负输入端和输出端之间连接反馈电阻R3，所述第一运算放大器的输出端通过级间反馈电阻连接滞回比较电路内的第二运算放大器的负输入端。进一步，所述滞回比较电路还包括：第二分压电路；所述电源电压经过第二分压电路后输入第二运算放大器的正输入端，第二运算放大器的输出端连接控制模块的相应输入端，并且第二运算放大器的正输入端和输出端之间连接反馈电阻R9。本技术的有益效果是，本技术通过控制模块、与控制模块电性连接的滞回比较电路、运算放大电路和功率拓扑结构电路；所述运算放大电路对直流母线侧电流检测电压放大；所述滞回比较电路根据设置参考值与电机绕组的母线电流值比较并产生相应的逻辑电平翻转信号；所述控制模块根据相应的逻辑电平翻转信号控制功率拓扑结构电路内的MOS管导通或关断，实现了对电机绕组的直流母线侧的母线电流值进行调整。附图说明下面结合附图和实施例对本技术进一步说明。图1是现有技术中比较器的电路图；图2是现有技术中输出信号波形图；图3是本技术所涉及的开关磁阻电机的电流斩波控制电路的原理框图；图4是本技术所涉及的开关磁阻电机的电流斩波控制电路的电路图；图5是本技术所涉及的电机绕组的电流波形图；图6是本技术所涉及的运算放大电路的电路图；图7是本技术所涉及的滞回比较电路的电路图；图8是本技术所涉及的滞回曲线图。具体实施方式现在结合附图对本技术作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本技术的基本结构，因此其仅显示与本技术有关的构成。实施例1图3是本技术所涉及的开关磁阻电机的电流斩波控制电路的原理框图。图4是本技术所涉及的开关磁阻电机的电流斩波控制电路的电路图。如图3和图4所示，本实施例提供了一种开关磁阻电机的电流斩波控制电路包括：控制模块(即MCU)、与控制模块电性连接的滞回比较电路、运算放大电路和功率拓扑结构电路；所述控制模块可以但不限于采用STM32系列单片机；所述运算放大电路对直流母线侧电流检测电压放大；所述滞回比较电路根据设置参考值与电机绕组的母线电流值比较并产生相应的逻辑电平翻转信号；所述控制模块根据相应的逻辑电平翻转信号控制功率拓扑结构电路内的MOS管导通或关断，实现了对电机绕组的直流母线侧的母线电流值进行调整。在本实施例中，所述运算放大电路适于将母线电流流经功率拓扑结构电路内的检流电阻R1时产生的压降信号放大输入滞回比较电路；所述检流电阻R1的型号可以但不限于采用精度为1％的电阻，并且功率在2W到5W；检流电阻R1的精度决定了被测母线电流的精度，并且2W到5W可以满足宽范围母线电流斩波限值即采样电流值设定。图5是本技术所涉及的电机绕组的电流波形图。在本实施例中，当电流流经检流电阻R1时，根据欧姆定理相应地会在检流电阻R1上产生电阻压降U(R1)＝I*R，为了不对电路产生影响，检流电阻R1的阻值选得本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种开关磁阻电机的电流斩波控制电路，其特征在于，包括：控制模块、与控制模块电性连接的滞回比较电路、运算放大电路和功率拓扑结构电路；所述运算放大电路对直流母线侧电流检测电压放大；所述滞回比较电路根据设置参考值与电机绕组的母线电流值比较并产生相应的逻辑电平翻转信号；所述控制模块根据相应的逻辑电平翻转信号控制功率拓扑结构电路内的MOS管导通或关断。

【技术特征摘要】
1.一种开关磁阻电机的电流斩波控制电路，其特征在于，包括：控制模块、与控制模块电性连接的滞回比较电路、运算放大电路和功率拓扑结构电路；所述运算放大电路对直流母线侧电流检测电压放大；所述滞回比较电路根据设置参考值与电机绕组的母线电流值比较并产生相应的逻辑电平翻转信号；所述控制模块根据相应的逻辑电平翻转信号控制功率拓扑结构电路内的MOS管导通或关断。2.如权利要求1所述的开关磁阻电机的电流斩波控制电路，其特征在于，所述功率拓扑结构电路还包括：与电机绕组电性连接的检流电阻R1；所述电机绕组至少为二个，且均采用相同的连接方式与检流电阻R1连接。3.如权利要求1所述的开关磁阻电机的电流斩波控制电路，其特征在于，所述功率拓扑结构电路还包括：两个与电机绕组首、尾端分别相连的MOS管及二极管；其中所述电机绕组的一端通过一MOS管连接检流电阻R1的一端，电机绕组的另一端通过一二极管连接检流电阻R1的另一端并接电源地，且电机绕组的首、尾两端之间通过另一MOS管和另一二极管连接且作为电源公共端。4.如权利要求2所述的开关磁阻电机的电流斩波控制电路，其特征在于，所述运算放大电路包括：第一分压电路和第一运算放大器；电源电压由第一分压电路后产生的偏置电压，并经过电阻R7输入第一运算放大器的正输入端，检流电阻R1的一端通过电阻R15连接第一运算放大器的正输入端，检流电阻R1的另一端通过电阻R2连接第一运算放大器的负输入端，并且第一运算放大器的负输入端和输出端之间连接反馈电阻R3，所述第一运算放大器的输出端通过电阻或直接连接滞回比较电路内的第二运算放大器的负输入端。5.如权利要求4所述的开关磁阻电机的电流斩波控制电路，其特征在于，所述滞回比较电路还包括：第二分压电路；所述电源电压经过第二分压电路后输入第二运算放大器的正输入端，第二运算放大器的输出端连接控制模块的相应输入端，并且第二运算放大器的正输入端和输出端之间连...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘学，张俊杰，颜士伟，池晓峰，
申请(专利权)人：江苏雷利电机股份有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32