一种能量双向流动的电机控制装置制造方法及图纸

本申请提供一种能量双向流动的电机控制装置，由主电路(1)、检测电路(8)、驱动电路(9)、隔离电路(10)、控制电路(11)五个部分组成。主电路由功率变换电路一(3)、滤波电路(4)、泵升电压泄放电路(5)、功率变换电路二(6)依次连接，检测电路检测功率变换电路输出的电流值、电机的转速，滤波电路(4)由电阻R1与电容C1串接，控制电路(11)由DSP28335及外设组成，控制电路依据检测电路输入的电流、转速，输出不同的PWM波，通过隔离电路(10)、驱动电路(9)与功率转换电路连接，实现对主电路的控制。本装置可以在同一平台上实现发电机发电、整流、滤波、逆变、电动机调速等功能，且电机类型多样，易于二次开发，适合不同层次学生的不同控制策略的验证。

【技术实现步骤摘要】
一种能量双向流动的电机控制装置
本技术涉及电机控制装置领域，具体涉及功率变换电路。
技术介绍
随着科技的不断发展，电力电子技术在航空、机器人、新能源汽车、风力发电等领域有着广泛的应用。这些领域主要涉及整流、逆变、直流斩波等基本电路，被控对象包括直流电机、异步电机、永磁同步电机、无刷直流电机。对不同的被控对象，需要采用的控制策略也是不同的。传统的教学仪器通常功能单一，采用模拟电路控制，无法有效的指导学生学习最新的电力电子知识，针对目前教学仪器使用复杂、功能单一、造价高昂的问题，提供一种可以在一个平台上实现多种电路功能、多种电机控制的数字化电机控制装置。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种功能齐全、使用简单、成本低廉的电机控制装置，能够在同一个平台上实现对多种电机、多种电路的实验。为实现上述功能，本技术采用如下技术方案：硬件电路由主电路、检测电路、驱动电路、隔离电路、控制电路五个部分组成。主电路由功率变换电路一、滤波电路、泵升电压泄放电路、功率变换电路二依次连接；检测电路检测功率变换电路输出的电流值、电机的转速；滤波电路由电阻R1与电容C1串接；控制电路由DSP28335及外设组成，控制电路依据检测电路输入的电流、转速，输出不同的PWM波，通过隔离电路、驱动电路与功率转换电路连接，实现对主电路的控制。通过改变电机的接线，可以实现对直流电机、异步电机、永磁同步电机、无刷直流电机的控制。与此同时，根据电机种类的不同，可以完成对整流电路、逆变电路、斩波电路的实验，通过在上位机进行c语言编程，可以便捷的实现装置控制策略的改变。通过改变对托电机的控制对象，可以改变被控对象一、被控对象二的工作状态，接着通过上位机进行C语言编程，改变功率变换电路一、功率变换电路二的工作状态，从而实现能量的双向流动。本技术的有益效果是：(1)两个三相桥式功率变换电路串接，可以在一个实验装置上同时完成整流电路、逆变电路、斩波电路的实验，简化了实验过程，丰富了实验装置的功能。(2)通过改变接线的方式，可以在一个平台上完成对直流电机、异步电机、永磁同步电机、无刷直流电机的实验，降低了成本。(3)采用DSP28335作为控制电路的核心，相比传统的模拟电路，提高了装置的准确性、简化了装置的结构。附图说明图1是能量双向流动的电机控制装置的原理图；图2是交流发电机和交流电动机作为被控对象的结构图；图3是交流发电机和直流电动机作为被控对象的结构图；图4是直流发电机和交流电动机作为被控对象的结构图；图5是直流发电机和直流电动机作为被控对象的结构图。具体实施方式以下通过具体实例对本技术进行描述。如图1所示，本技术硬件电路由主电路、检测电路(7)、驱动电路(8)、隔离电路(9)、控制电路(10)五个部分组成。主电路由功率变换电路一(2)、滤波电路(3)、泵升电压泄放电路(4)、功率变换电路二(5)依次连接；检测电路检测功率变换电路输出的电流值、电机的转速；滤波电路(3)由电阻R1与电容C1串接；控制电路(10)由DSP28335及外设组成，控制电路依据检测电路输入的电流、转速，输出不同的PWM波，通过隔离电路(9)、驱动电路(8)与功率转换电路连接，实现对主电路的控制。如图2所示，当被控对象一为交流发电机、被控对象二为交流电动机时，功率变换电路一为三相桥式全控整流电路，功率变换电路二为三相桥式逆变电路。交流发电机发出的电经过整流、滤波变为直流电，通过逆变电路将直流电转换为幅值、频率可控的交流电，从而实现对交流电动机的控制。这个实验可以帮助学生理解三相桥式全控整流电路、三相桥式逆变电路、异步电机VVVF控制、永磁同步电机矢量控制等多种知识点。如图3所示，当被控对象一为交流发电机、被控对象二为直流电动机时，功率变换电路一为三相桥式全控整流电路，功率变换电路二的任意两根输出线路与直流电动机相连，通过上位机的C语言编程屏蔽掉另一组桥，实现直流斩波的功能。交流发电机发出的电经过整流、滤波变为直流电，通过斩波电路将直流电转换为幅值可控的直流电，从而实现对直流电动机的控制。这个实验可以帮助学生理解三相桥式全控整流电路、直流斩波电路、直流电机调压调速、直流电机双闭环控制等多种知识点。如图4所示，当被控对象一为直流发电机、被控对象二为交流电动机时，直流发电机的输出端与功率变换电路一任意两相连接，过上位机的C语言编程屏蔽掉另一组桥，使得功率变换电路一保持单向导通，功率变换电路二为三相桥式逆变电路。直流发电机发出的电经过滤波，通过逆变电路将直流电转换为幅值、频率可控的交流电，从而实现对交流电动机的控制。这个实验可以帮助学生理解直流电动机发电、三相桥式逆变电路、异步电机VVVF控制、永磁同步电机矢量控制等多种知识点。如图5所示，当被控对象一为直流发电机、被控对象二为直流电动机时，直流发电机的输出端与功率变换电路一任意两相连接，过上位机的C语言编程屏蔽掉另一组桥，使得功率变换电路一保持单向导通，功率变换电路二的任意两根输出线路与直流电动机相连，通过上位机的C语言编程屏蔽掉另一组桥，实现直流斩波的功能。直流发电机发出的电经过滤波，通过斩波电路将直流电转换为幅值可控的直流电，从而实现对直流电动机的控制。这个实验可以帮助学生理解直流电动机发电、直流斩波电路、直流电机调压调速、直流电机双闭环控制等多种知识点。上述实例中的被控电机均可改变工作状态，实现能量双向流动。以上所述为本技术较佳实例，并不用以限制本技术，凡在本技术原理之内，所做任何修改、替换，均应包含在保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种能量双向流动的电机控制装置，硬件电路由主电路(1)、检测电路(8)、驱动电路(9)、隔离电路(10)、控制电路(11)五个部分组成，主电路由功率变换电路一(3)、滤波电路(4)、泵升电压泄放电路(5)、功率变换电路二(6)依次连接，检测电路检测功率变换电路输出的电流值、电机的转速，滤波电路(4)由电阻R1与电容C1串接，控制电路(11)由DSP28335及外设组成，控制电路依据检测电路输入的电流、转速，输出不同的PWM波，通过隔离电路(10)、驱动电路(9)与功率转换电路连接，实现对主电路的控制，本装置可以在同一平台上实现发电机发电、整流、滤波、逆变、电动机调速等功能，且可控电机类型多样，通过改变电机的接线，可以实现对直流电机、异步电机、永磁同步电机、无刷直流电机的控制。/n

【技术特征摘要】
1.一种能量双向流动的电机控制装置，硬件电路由主电路(1)、检测电路(8)、驱动电路(9)、隔离电路(10)、控制电路(11)五个部分组成，主电路由功率变换电路一(3)、滤波电路(4)、泵升电压泄放电路(5)、功率变换电路二(6)依次连接，检测电路检测功率变换电路输出的电流值、电机的转速，滤波电路(4)由电阻R1与电容C1串接，控制电路(11)由DSP28335及外设组成，控制电路依据检测电路输入的电流、转速，输出不同的PWM波，通过隔离电路(10)、驱动电路(9)与功率转换电路连接，实现对主电路的控制，本装置可以在同一平台上实现发电机发电、整流、滤波、逆变、电动机调速等功能，且可控电机类型多样，通过改变电机的接线，可以实现对直流电机、异步电机、永磁同步电机、无刷直流电机的控制。


2.根据权利要求1所述的电机控制装置，其特征在于功率变换电路一(3)、...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄研，林立，
申请(专利权)人：邵阳学院，
类型：新型
国别省市：湖南;43