一种永磁同步电机退绕控制器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种永磁同步电机退绕控制器，包括电源模块、驱动模块、转速检测模块、微处理器和电流电压采样模块，所述电源模块的输出端分别与驱动模块的输入端和微处理器的输入端连接，所述驱动模块的输出端连接有电机，所述电机的输出端与转速检测模块连接，所述转速检测模块的输出端与微处理器连接，所述电流电压采样模块的三相输入端分别与所述驱动模块的三相输出端连接，所述电流电压采样模块的输出端与微处理器连接；该发明专利技术永磁同步电机退绕控制器准确性和稳定性好，反应速度快，安全性能高，可以有效减小磁链和转矩的脉动，还对系统参数变化具有较强的鲁棒性能。

A unwinding controller for permanent magnet synchronous motor

The utility model discloses a unwinding controller of permanent magnet synchronous motor, which comprises a power module, a driving module, a speed detection module, a microprocessor and a current and voltage sampling module. The output end of the power module is respectively connected with the input end of the driving module and the input end of the microprocessor. The output end of the driving module is connected with a motor, and the output end of the motor is connected with the speed detection module The output end of the speed detection module is connected with the microprocessor, the three-phase input end of the current and voltage sampling module is respectively connected with the three-phase output end of the drive module, and the output end of the current and voltage sampling module is connected with the microprocessor; the permanent magnet synchronous motor unwinding controller has good accuracy and stability, fast response speed and high safety performance It can effectively reduce the ripple of flux and torque, and also has strong robustness to the change of system parameters.

【技术实现步骤摘要】
一种永磁同步电机退绕控制器
本技术涉及一种永磁同步电机退绕控制器，属于电机

技术介绍
本技术针对的是小张力退绕机构中纱筒电机的退绕控制器，用于调控纱线张力大小。小张力退绕机构利用电机转矩提供退绕张力，电机持续工作在倒拉状态。在退绕过程中，纱筒直径会逐渐变小，所需纱筒电机输出力矩也有所改变，因此本新型实用也是一种永磁同步电机力矩控制器。在小张力退绕机构中纱筒电机多选用三相异步力矩电机，但三相异步力矩电机能量利用率较低，编织机纱线头份数量多，造成了极大的能量损失。为了克服其效率低、损耗过大、不能实时监控等缺点，根据实际市场及企业发展需求，研发出保证编织机纱线张力恒定的永磁同步电机退绕控制器。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种永磁同步电机退绕控制器。一种永磁同步电机退绕控制器，包括电源模块、驱动模块、转速检测模块、微处理器和电流电压采样模块，所述电源模块的输出端分别与驱动模块的输入端和微处理器的输入端连接，所述驱动模块的输出端连接有电机，所述的驱动模块以DRV8313驱动芯片为核心，根据微处理器发出的SVPWM信号将48V直流电源逆变为驱动电机三相正弦交流电，经逆变的三相交流电接入电机。所述电机的输出端与转速检测模块连接，所述转速检测模块的输出端与微处理器连接，所述的转速检测电路通过角度传感器得到正交编码信号，微处理器通过EQEP模块处理信号，获得电机转速、转向及位置信息。所述电流电压采样模块的三相输入端分别与所述驱动模块的三相输出端连接，所述电流电压采样模块的输出端与微处理器连接，用于测量电机三相电流及直流母线电压，分别选用AD8418电流检测放大器和带1.65V偏置的运算放大器来实现。优选的，电源模块包括直流电源、放过流电路和降压电路，所述直流电源输出端分别与放过流电路和降压电路连接，退绕控制器采用直流48V供电，稳压电路为控制器提供稳定的48V直流电源，直流电源输出端直接与驱动模块和降压电路输入端相连；降压电路将DC48V转换成DC5V和DC3.3V，为各芯片及子模块提供稳定的直流电源。所述放过流电路连接有直流母线电压限制电路，所述直流母线电压限制电路与驱动模块输入端连接。优选的，所述降压电路输出端与微处理器输入端连接，所述直流母线电压限制电路的输入端与微处理器连接。优选的，所述直流母线电压限制电路包括制动电阻R51、防反接二极管D8、功率MOS管Q2、抗静电电阻R53和防过流电阻R52，所述功率MOS管Q2控制母线电压过高时的导通，使母线电压回降，所述功率MOS管Q2的控制端与微处理器相连，使微处理器控制直流母线电压限制电路的通断，抗静电电阻R53一端与功率MOS管Q2的控制端相连，另一端接地；所述制动电阻R51与防反接二极管D8并联，两端分别与电源模块48V输出端和功率MOS管相连。优选的，所述微处理器与驱动模块之间设有开关表选择。优选的，所述转速检测模块为角度传感器。优选的，还包括辅助模块电路，所述辅助模块电路包括报警模块和串口通讯电路，所述报警模块与微处理器连接，所述串口通讯电路与微处理器和监控平台连接，所述串口通讯电路用于微处理器与监控平台的通信，所述串口通讯电路选用RS485。优选的，所述的微处理器选用DSP微处理芯片TMS320F28035。与现有技术相比，本技术所达到的有益效果：1.准确性和稳定性好；本技术以微处理器为核心，配置有电压电流采样、直流母线电压限制电路、驱动模块、转速检测模块、监控系模块，不仅可以实时监控工作在再生制动状态的永磁同步电机的输出力矩，而且微处理器通过输出SVPWM信号控制驱动器输出三相电压，使永磁同步电机工作时实际三相电压接近或等于理论值，从而控制永磁同步电机输出力矩的准确性和稳定性。2.反应速度快；本控制器具有使电机运行在第二象限的功能，利用电机反电动势及q轴电流iq产生制动力矩，制动力矩大，反应时间短，提高了反应速度。3.安全性能高，可靠性好；本技术具有防过流保护电路以及直流母线电压限制电路，直流母线电压限制电路同时也作为保护电路，当母线电压过高时，通过制动电阻进行放电，直流母线电压回落到工作电压。4.在传统的DTC-SVM控制算法的基础上将超扭曲算法运用于转矩调节器和磁链调节器，可以有效减小磁链和转矩的脉动，还对系统参数变化具有较强的鲁棒性能。附图说明图1为本技术的示意图；图2为本技术的控制结构框图；图3为本技术的直流母线电压限制电路图。具体实施方式下面结合附图对本技术作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本技术的技术方案，而不能以此来限制本技术的保护范围。需要说明的是，在本技术的描述中，术语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图中所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术而不是要求本技术必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。本技术描述中使用的术语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”指的是附图中的方向，术语“内”、“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。如图1-图3所示公开了一种永磁同步电机退绕控制器，包括电源模块、驱动模块、转速检测模块、微处理器和电流电压采样模块，所述电源模块的输出端分别与驱动模块的输入端和微处理器的输入端连接，所述驱动模块的输出端连接有电机，所述电机的输出端与转速检测模块连接，所述转速检测模块的输出端与微处理器连接，所述电流电压采样模块的三相输入端分别与所述驱动模块的三相输出端连接，所述电流电压采样模块的输出端与微处理器连接。具体的，电源模块包括直流电源、放过流电路和降压电路，所述直流电源输出端分别与放过流电路和降压电路连接，所述放过流电路连接有直流母线电压限制电路，所述直流母线电压限制电路与驱动模块输入端连接，电源模块通过图3中的电容C1、C11、C12、C13不同容值的电容进行稳压，向永磁同步电机退绕控制器提供了稳定的48V直流电。具体的，所述降压电路输出端与微处理器输入端连接，所述直流母线电压限制电路的输入端与微处理器连接。具体的，所述直流母线电压限制电路包括制动电阻R51、防反接二极管D8、功率MOS管Q2、抗静电电阻R53和防过流电阻R52，所述功率MOS管Q2控制母线电压过高时的导通，所述功率MOS管Q2的控制端与微处理器相连，使微处理器控制直流母线电压限制电路的通断，抗静电电阻R53一端与功率MOS管Q2的控制端相连，另一端接地；所述制动电阻R51与防反接二极管D8并联，两端分别与电源模块48V输出端和功率MOS管相连。具体的，所述微处理器与驱动模块之间设有开关表选择。具体的，所述转速检测模块为角度传感器，转速检测电路通过角度传感器得到正交编码信号，微处理器通过EQEP模块处理信号，获得电机转速、转向及位置信息。具体的，还包括辅助模块电路，所述辅助模块电路包括报警模块和串口通讯电路，所述报警模块与微处理器连接，所述串口通讯电路与微处理器和监控平台连接，所述串口通讯电路用于微处理器与监控平台的通信，所述串口通讯电路选用RS485。具体的，所述的微处理器选用DSP微处理芯片TMS320F28035。工作本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种永磁同步电机退绕控制器，其特征在于，包括电源模块、驱动模块、转速检测模块、微处理器和电流电压采样模块，所述电源模块的输出端分别与驱动模块的输入端和微处理器的输入端连接，所述驱动模块的输出端连接有电机，所述电机的输出端与转速检测模块连接，所述转速检测模块的输出端与微处理器连接，所述电流电压采样模块的三相输入端分别与所述驱动模块的三相输出端连接，所述电流电压采样模块的输出端与微处理器连接，所述电源模块包括直流电源、放过流电路和降压电路，所述直流电源输出端分别与放过流电路和降压电路连接，所述放过流电路连接有直流母线电压限制电路，所述直流母线电压限制电路与驱动模块输入端连接。

【技术特征摘要】
1.一种永磁同步电机退绕控制器，其特征在于，包括电源模块、驱动模块、转速检测模块、微处理器和电流电压采样模块，所述电源模块的输出端分别与驱动模块的输入端和微处理器的输入端连接，所述驱动模块的输出端连接有电机，所述电机的输出端与转速检测模块连接，所述转速检测模块的输出端与微处理器连接，所述电流电压采样模块的三相输入端分别与所述驱动模块的三相输出端连接，所述电流电压采样模块的输出端与微处理器连接，所述电源模块包括直流电源、放过流电路和降压电路，所述直流电源输出端分别与放过流电路和降压电路连接，所述放过流电路连接有直流母线电压限制电路，所述直流母线电压限制电路与驱动模块输入端连接。2.根据权利要求1所述的永磁同步电机退绕控制器，其特征在于，所述降压电路输出端与微处理器输入端连接，所述直流母线电压限制电路的输入端与微处理器连接。3.根据权利要求1所述的永磁同步电机退绕控制器，其特征在于，所述直流母线电压限制电路包括制动电阻R51、防反接二极管D8、功率MOS管Q2、抗静电电阻R53和...

【专利技术属性】
技术研发人员：周颖怡，卞新高，单亚周，马壮，
申请(专利权)人：河海大学常州校区，
类型：新型
国别省市：江苏,32