【技术实现步骤摘要】
降压斩波式直流电机驱动装置以及电动设备
本专利技术属于直流电机驱动装置领域,特别涉及一种降压斩波式直流电机驱动装置以及包含该降压斩波式直流电机驱动装置的电动设备。
技术介绍
直流电机具有体积小、效率高、结构简单以及通过改变电枢电压来方便调速等优点,广泛应用于电动汽车、电动自行车、火炮、坦克以及雷达等电动设备中。如图8所示,传统的直流电机驱动装置200由直流电机、斩波器、直流电源以及控制部构成。然而,传统的直流电机驱动装置200存在以下缺陷:1)其斩波器采用脉冲宽度调制技术来控制功率开关管的导通和关断,进而改变输出电压和输出电流,因此输出电流纹波的大小与直流电机输出转矩和转速纹波的大小成正比,又与功率开关管的开关频率成反比。由于功率开关管的开关损耗(或温升、故障率)与其开关频率成正比,因此,为了减小直流电机输出转矩和转速的纹波大小,必须增大功率开关管的开关频率;而当功率开关管的开关频率增大时,功率开关管的开关损耗也随之增大,容易导致功率开关管发生损坏,进而导致斩波器整体失效或短路等故障。这一个矛盾关系阻碍了直流电机驱动 ...
【技术保护点】
1.一种降压斩波式直流电机驱动装置,其特征在于,包括:/n直流电机,具有额定电压;/n直流电源部,具有与所述额定电压相对应的恒定电压;以及/n降压斩波式斩波器,根据控制信号将所述恒定电压转换为可变电压并提供给所述直流电机,/n其中,所述降压斩波式斩波器具有m个斩波单元,/n每个所述斩波单元包含上桥臂和下桥臂、以及第一电源输出端和第二电源输出端,/n所述上桥臂与所述下桥臂相互串联连接,/n所述上桥臂与所述直流电源部的正极相连接,所述下桥臂与所述直流电源部的负极相连接,/n所述上桥臂包含至少一个功率开关管、至少一个电容、至少一个电感以及开关控制端,/n所述功率开关管与所述电感串 ...
【技术特征摘要】
1.一种降压斩波式直流电机驱动装置,其特征在于,包括:
直流电机,具有额定电压;
直流电源部,具有与所述额定电压相对应的恒定电压;以及
降压斩波式斩波器,根据控制信号将所述恒定电压转换为可变电压并提供给所述直流电机,
其中,所述降压斩波式斩波器具有m个斩波单元,
每个所述斩波单元包含上桥臂和下桥臂、以及第一电源输出端和第二电源输出端,
所述上桥臂与所述下桥臂相互串联连接,
所述上桥臂与所述直流电源部的正极相连接,所述下桥臂与所述直流电源部的负极相连接,
所述上桥臂包含至少一个功率开关管、至少一个电容、至少一个电感以及开关控制端,
所述功率开关管与所述电感串联连接,并与所述电容并联连接,
每一个所述功率开关管具有一个控制极,
所述开关控制端基于所述控制极而形成,
所述控制信号包含分别与所述m个斩波单元相对应并且按照预定相位错开规则而形成的m个开关控制信号,
所述开关控制端用于对应地接收所述开关控制信号,
所述下桥臂包含至少一个二极管,
所述第一电源输出端设置在所述上桥臂与所述下桥臂之间,所述第二电源输出端设置在所述下桥臂与所述直流电源部相连接的端部,
所有所述斩波单元的m个所述第一电源输出端与所有所述斩波单元的m个所述第二电源输出端分别相对应地形成m对电源输出端子,
所述直流电机包括:
机壳;
m对电刷,固定在所述机壳内;
定子,设置在所述机壳内,包含与m对所述电刷相对应的m对主磁极;以及
转子,设置在所述定子内,包含采用预定的联结方式进行相互联结的多个电枢绕组,
每一对所述主磁极含有相邻的S极性主磁极和N极性主磁极,
每一对所述电刷中的两个所述电刷的位置相邻,
每一对所述电刷含有一个与S极性主磁极相对应的S极对应电刷和一个与N极性主磁极相对应的N极对应电刷,
所有所述S极对应电刷的引出端形成m个第一接线端,所有所述N极对应电刷的引出端形成m个第二接线端;或者,所有所述N极对应电刷的引出端形成m个第一接线端,所有所述S极对应电刷的引出端形成m个第二接线端,
所述m个第一接线端与所述m个第二接线端分别相对应地形成m对外部接线端子,
所述m对外部接线端子与所述m对电源输出端子一一对应连接,
所述m为不小于2的正整数。
2.根据权利要求1所述的降压斩波式直流电机驱动装置,其特征在于:
其中,每个所述斩波单元中的所述功率开关管的开关频率fs、所述电感的电感值Lr以及所述电容的电容值Cr满足以下关系...
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