永磁电动机方波驱动与正弦波驱动的转换制造技术

本发明专利技术电动汽车用永磁电动机方波驱动与正弦波驱动的转换，它包括永磁电动机实现120°二相导通方波驱动与180°三相导通正弦波驱动的人工转换和自动转换。

【技术实现步骤摘要】
永磁电动机方波驱动与正弦波驱动的转换——专利“201610039781.4应用之一
本专利技术涉及电动汽车
，具体说就是一种电动汽车用电动机的控制系统
技术介绍
永磁电动机的驱动有二种方式，一种是120°二相导通的方波驱动，其优点是：转子位置传感器结构较简单，使用霍耳元件就可以完成位置识别，快速性，可控性，可靠性，经济性好，体积小，节能，效率高，特别是在相等有效材料情况下，方波工作方式的电动机比正弦波工作方式的电动机输出转矩可增加15％，但方波驱动有一个致命的缺点是转矩波动大，噪声大，专家们找了许多削弱转矩波动的方法，效果虽然显著，但终不能有效消除噪声，使方波驱动的电机的拓展应用受到了制约；另一种是180°三相导通的正弦波驱动的电动机，其最大缺点是输出转矩比方波驱动少15％，而且其位置传感器必须使用价格昂贵的旋转变压器，其最大的优点是噪声低，理论上转矩波动为零。虽然已有专用芯片解决了以上两种模式的转换，但它只是在起动时以120°导通方波驱动，当位置信号达到5Hz后正弦调制波产生，调制波和三角波比较产生正弦波信号，自动转换至180°导通正弦波驱动模式，但当汽车在低速、爬坡、加速、加载、路况不好等需要方波驱动大转矩的情况下无法按需转换。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种电动汽车永磁电动机的新型控制方法，我的专利技术专利“20161003978.4电动汽车用Halbach双转子自滑行宽调速永磁轮毂电动机”是专为电动汽车电机设置而设计的，是永磁轮毂三相电动机，其位置识别是霍耳系统，因此它为方波驱动的正弦波驱动的转换提供了设计空间。为实现以上目的，本专利技术的方案为：永磁电动机方波驱动与正弦波驱动的转换，它包括控制信号的输入和二种模式的转换。本专利技术的优点在于：1、最完善、最全面的节约了电能；2、充分利用了方波驱动输出转矩大、利用率高的特点，在汽车启动、加速、爬坡、超载、路状不好等情况下使用120°二相导通方波驱动增大转矩，其他情况下转换至180°三相导通正弦波消除噪声。3、采用了人工转换和自动转换二种模式。附图说明图1为本专利技术方波驱动与正弦波驱动的转换控制器示意图图中符号表示：0、公共端，1、方波控制器信号输入端，2、正弦波控制器信号输入端，3、自动转换控制信号输入端，4、自动转换限位信号输入端，5、电源。M1方波控制器M2正弦波控制器M3自动转换控制器N1-N9开关控制器P自动转换信号调节器Q电机相线电流信号拾取器A1B1C1方波驱动相线输入，D1E1F1方波驱动霍耳信号输入，H1L1K1方波驱动电源门锁输入，A2B2C2正弦波驱动相线输入，D2E2F2正弦波驱动霍耳信号输入，H2L2K2正弦波驱动电源门锁输入，A3B3C3自动驱动相线输入，D3E3F3自动驱动霍耳信号输入，H3L3K3自动驱动电源门锁输入，ABC相线输出，DEF霍耳信号输出，HLK电源门锁输出具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步的说明，如图1，本专利技术所述一种永磁电动机方波驱动与正弦波驱动的转换，是一个永磁电动机在利用霍耳传感器前提下，实现120°二相导通方波控制和180°三相导通正弦波控制的转换，这种转换有二种模式，即人工转换模式和自动转换模式。所述人工转换模式，它包括：方波控制器信号输入端(1)、正弦波控制信号输入端(2)、方波控制器(M1)、正弦波控制器(M2)、开关控制器(N1-N6)、方波驱动相线输入(A1B1C1)、方波驱动霍耳信号输入(D1E1F1)、方波驱动电源门锁输入(H1L1K1)、正弦波驱动相线输入(A2B2C2)、正弦波驱动霍耳信号输入(D2E2F2)、正弦波驱动电源门锁输入(H2L2K2)、相线输出(ABC)、霍耳信号输出(DEF)、电源门锁输出(HLK)；在方波控制信号输入端(1)输入控制信号，使开关控制器(N1N2N3)开关闭合，此时，其他控制器不工作，使方波驱动相线(A1B1C1)与相线输出(ABC)分别对接导通，方波驱动霍耳信号输入(D1E1F1)与霍耳信号输出(DEF)分别对接导通，方波驱动电源门锁输入(H1L1K1)与电源门锁输出(HLK)分别对接导通，其他各连接均处于关闭状态，这时电动机在方波控制器(M1)的控制下，方波120°二相导通方式工作，电动机输出转矩大，但噪声也大，适用于电动汽车启动、加速、爬坡、超载、路状不好等各种阻力大的环境，它比正弦波驱动工作方式可增加15％的输出转矩；当电动汽车正常行驶后，为了减少噪声，人工控制退出方波控制信号输入端(1)，而在正弦波控制信号输入端(2)，输入控制信号，使天关控制器(N4N5N6)开关闭合，开关控制器(N1N2N3)关断，方波控制器(M1)不工作，自动转换控制器(M3)也不工作，此时正弦波驱动相线(A2B2C2)与相线输出(ABC)分别对接导通，正弦波驱动霍耳信号输入(D2E2F2)与霍耳信号输出(DEF)分别对接导通，正弦波驱动电源门锁输入(H2L2K2)与电源门锁输出(HLK)分别对接导通，其他连接均处于关闭状态，这时电动机在正弦波控制器(M2)的控制下以正弦波180°三相导通方式工作，电动机输出转矩较小，但噪声小，以上模式，司机可随意切换。所述自动转换模式，它包括：自动转换控制信号输入端(3)，自动转换限位信号输入端(4)，自动转换控制器(M3)，开关控制器(N7N8N9)、自动驱动相线输入(A3B3C3)、自动驱动霍耳信号输入(D3E3F3)自动驱动电源门锁输入(H3L3K3)、相线输出(ABC)、霍耳信号输出(DEF)、电源门锁输出(HLK)、自动转换信号调节器(P)、电机相线电流信号拾取器(Q)；汽车启动时，在自动转换控制器信号输入端(3)输入控制信号，开关控制器(N7N8N9)开关闭合，此时开关控制器(N1N2N3)关闭断开，方波控制器(M1)不工作，开关控制器(N4N5N6)关闭断开，正弦波控制器(M2)不工作，自动驱动相线输入(A3B3C3)与相线输出(ABC)分别对接导通，自动驱动霍耳信号输入(D3E3F3)与霍耳信号输出(DEF)分别对接导通，自动驱动电源门锁输入(H3L3K3)与电源门锁输出(HLK)分别对接导通，刚开始汽车自动转换控制器(M3)处于方波工作方式，转矩大，而内部的三角波发生器在延迟一段时间后由原来的方波驱动转换至正纺波驱动模式，当汽车在加速、爬坡、加载和路状不好需要大转矩方波驱动时，却不能重复自动转换，因此设计增加了电机相线电流信号拾取器(Q)和自动转换信号调节器(P)，电机相线电流信号拾取器(Q)，是专门拾取相线输出(ABC)中的电流变化信号的装置，相线输出(ABC)中的电流的大小是随负载大小而变化的，电机相线电流信号拾取器(Q)拾取相线输出(ABC)中电流的变化，并转化成相应在电压或感应的电压，这个电压的变化值所反映的就是电动机输出转矩的即时状态，当汽车在加速、爬坡、加载和路状不好时，电压值会跟随升高，此电压被输入到自动转换信号调节器(P)，自动转换信号调节本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种永磁电动机方波驱动与正弦波驱动的转换有二种模式，即人工转换模式和自动转换模式，所述人工转换模式，其特征在于：它包括方波控制器信号输入端(1)、正弦波控制信号输入关(2)、方波控制器(M1)、正弦波控制器(M2)、开关控制器(N1-N6)、方波驱动相线输入(A1B1C1)、方波驱动霍尔信号输入(D1E1F1)、方波驱动电源门锁输入(H1L1K1)、正弦波驱动相线输入(A2B2C2)、正弦波驱动霍尔信号输入(D2E2F2)、正弦波驱动电源门锁输入(H2L2K2)、相线输出(ABC)、霍尔信号输出(DEF)、电源门锁输出(HLK)；在方波控制信号输入端(1)输入控制信号，开关控制器(N1N2N3)开关闭合，(A1B1C1)与(ABC)分别对接导通，(D1E1F1)与(DEF)分别对接导通，(H1L1K1)与(HLK)分别对接导通，在正弦波控制信号输入端(2)输入控制信号，开关控制器(N4N5N6)开关闭合，(A2B2C2)与(ABC)分别对接导通，(D2E2F2)与(DEF)分别对接导通、(H3L3K3)与(HLK)分别对接导通。/n

【技术特征摘要】
1.一种永磁电动机方波驱动与正弦波驱动的转换有二种模式，即人工转换模式和自动转换模式，所述人工转换模式，其特征在于：它包括方波控制器信号输入端(1)、正弦波控制信号输入关(2)、方波控制器(M1)、正弦波控制器(M2)、开关控制器(N1-N6)、方波驱动相线输入(A1B1C1)、方波驱动霍尔信号输入(D1E1F1)、方波驱动电源门锁输入(H1L1K1)、正弦波驱动相线输入(A2B2C2)、正弦波驱动霍尔信号输入(D2E2F2)、正弦波驱动电源门锁输入(H2L2K2)、相线输出(ABC)、霍尔信号输出(DEF)、电源门锁输出(HLK)；在方波控制信号输入端(1)输入控制信号，开关控制器(N1N2N3)开关闭合，(A1B1C1)与(ABC)分别对接导通，(D1E1F1)与(DEF)分别对接导通，(H1L1K1)与(HLK)分别对接导通，在正弦波控制信号输入端(2)输入控制信号，开关控制器(N4N5N6)开关闭合，(A2B2C2)与(ABC)分别对接导通，(D2E2F2)与(DEF)分别对接导通、(H3L3K3)与(HLK)分别对接导通。


2.一种永磁电动机方波驱动与正弦波驱动的转换中的自动转换模式，其特征在于：它包括自动转换信号输入端(3)、自动转换限位信号输入端(4)、自动转换控...

【专利技术属性】
技术研发人员：高学才，
申请(专利权)人：高学才，
类型：发明
国别省市：山东;37