无感无刷电机控制器模拟负载电路及测试方法、设备技术

本发明专利技术提供一种无感无刷电机控制器模拟负载电路及测试方法、设备，该电路包括无刷电机控制器、控制芯片、开关控制电路、电压采集电路，在三相电机动力输出相线上连接有电机功率参数模拟电路，用于模拟电机所需功率参数；通过控制芯片获取到无刷电机控制器输出的三相电压信号，并产生一比较结果，控制芯片的控制端根据比较结果输出一模拟反电动势控制信号至开关控制电路，以控制开关控制电路进行模拟反电动势的变化过程，在无刷电机控制器进入工作状态后，通过改变模拟反电动势信号的频率来调节输出功率。本发明专利技术采用电路模拟电机负载的方式实现无刷电机控制器测试，无需外接实物电机，测试成本低，维护方便，噪音小，震动小，可靠性高。性高。性高。

【技术实现步骤摘要】
无感无刷电机控制器模拟负载电路及测试方法、设备


[0001]本专利技术涉及电力配网
，具体涉及一种无感无刷电机控制器模拟负载电路以及应用该测试仪的测试方法。

技术介绍

[0002]市面上的无刷电机驱动器测试一般采用实物电机带负载的方式进行测试，将电机控制器与电机相连接，电机与测功机相连接，测功机负责给电机施加负载达到测试电机控制器的目的，这种直接带动实物电机的方式存在机械损耗，噪音大的缺点。
[0003]如图1所示，电机控制器作为整个动力系统组件进行测试，实物电机运作过程会产生机械损耗，轴与轴承之间会产生相对运动，久而久之电机轴和轴承就需要更换，从而造成机械损耗；实物电机运行时会产生电磁噪音和机械噪音，需要放置在专用的隔音房间；电机的旋转会产生震动，如果测试台没有进行减震处理震动会传递到楼层；该实物电机测试方式需要购买现成电机和测功机，测试成本高。

技术实现思路

[0004]为了克服现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种无感无刷电机控制器模拟负载电路及其方法，该电路和方法可以解决实物电机工作时的机械损耗和电磁噪音等问题，其采用电路模拟电机负载的方式实现无刷电机控制器测试，无需外接实物电机，测试成本更低。
[0005]为解决上述问题，本专利技术所采用的技术方案如下：
[0006]无感无刷电机控制器模拟负载电路，包括：无刷电机控制器、控制芯片、开关控制电路、电压采集电路，所述无刷电机控制器的三相端子连接有三相电机动力输出相线，在所述三相电机动力输出相线上连接有电机功率参数模拟电路，用于模拟电机所需功率参数；
[0007]所述控制芯片的信号转换端通过所述电压采集电路获取到所述无刷电机控制器输出的三相电压信号，并产生一比较结果，所述控制芯片的控制端根据所述比较结果输出一模拟反电动势控制信号至所述开关控制电路，以控制所述开关控制电路进行模拟反电动势的变化过程，在所述无刷电机控制器进入工作状态后，通过改变模拟反电动势信号的频率来调节输出功率。
[0008]进一步的方案是，所述电机功率参数模拟电路包括三组RL网络电路，每一组RL网络电路均包括相互串联的电感和电阻。
[0009]更进一步的方案是，所述开关控制电路包括三个MOS管，三个所述MOS管的源极依次连接后接地，第一所述MOS管的栅极连接至所述控制芯片的EMF
‑
U端，第二所述MOS管的栅极连接至所述控制芯片的EMF
‑
V端，第三所述MOS管的栅极连接至所述控制芯片的EMF
‑
W端，每个所述MOS管的漏极分别连接至所述三相电机动力输出相线，其中，在每一个所述MOS管的漏极上都连接有一个上拉电阻，用于将漏极电压上拉到VCC。
[0010]更进一步的方案是，所述电压采集电路包括三组分压电路，每一组分压电路均包
括相互串联的两个电阻，其中，第一组分压电路连接至所述无刷电机控制器的U端，第二组分压电路连接至所述无刷电机控制器的V端，第三组分压电路连接至所述无刷电机控制器的W端。
[0011]无感无刷电机控制器模拟负载电路的测试方法，该方法应用于上述无感无刷电机控制器模拟负载电路进行测试，该方法包括以下步骤：将无刷电机控制器的S端与外部PWM信号发生器连接，由无刷电机控制器输出一三相电压信号；
[0012]控制芯片通过电压采集电路获取到无刷电机控制器输出的三相电压信号，并产生一比较结果，控制芯片根据该比较结果向开关控制电路的各相MOS管导通输入模拟反电动势脉冲信号；
[0013]根据控制芯片接收到的三相电压信号的压差值，通过执行数值比较函数即可确定导通相，再执行选择函数确定悬空相，给悬空相导入模拟反电动势脉冲信号，使得无刷电机控制器进入闭环控制模式，通过改变模拟反电动势脉冲信号的频率实时调节输出功率。
[0014]进一步的方案是，将无刷电机控制器的S端与定时器TIM连接，利用定时器TIM的输入捕捉功能捕捉外部PWM信号发生器的PWM信号，再根据PWM信号范围更改输出反电动势信号的输出频率，以模拟电机加速状态。
[0015]更进一步的方案是，所述通过执行数值比较函数Compare()即可确定导通相，包括将三相电压信号的压差值分为Vuv、Vvw和Vuw，将Vuv赋值给变量A，Vvw赋值给变量B，Vuw赋值给变量C；
[0016]把变量A赋值给中间变量MAX；判断变量B是否大于MAX；如是，则变量B赋值给MAX；判断变量C是否大于MAX；如是，则变量C赋值给MAX；
[0017]输出MAX，把MAX传递到选择函数；
[0018]若MAX值等于Vuv值，给W相MOS管导通输入模拟反电动势脉冲信号；
[0019]若MAX值等于Vvw值，给U相MOS管导通输入模拟反电动势脉冲信号；
[0020]若MAX值等于Vuw值，给V相MOS管导通输入模拟反电动势脉冲信号。
[0021]更进一步的方案是，在控制芯片ADC1、ADC2、ADC3分别获取到三相电压信号的压差值Vuv、Vvw、Vuw后，假设VCC为第一电压值，以及当前的导通相为UV相，悬空相为W相，则获取到的Vuv为第一电压值，Vvw为第二电压值，Vuw为第二电压值，执行数值比较函数Compare()确定Vuv为导通相，再执行选择函数Select()导通悬空相对应的IO输出，其中，第一电压值大于第二电压值。
[0022]更进一步的方案是，在VCC为第一电压值时，导通相的中点电压为零点电压，将悬空相的线圈连接在VCC和GND上，通过导通和关闭MOS管产生由VCC到GND的跳变电压，将控制芯片控制MOS管导通的EMF端口作为程序控制输出的IO口。
[0023]电机仿真测试设备，包括：外部PWM信号发生器、定时器TIM和上述的无感无刷电机控制器模拟负载电路；其中，所述外部PWM信号发生器、定时器TIM分别与无刷电机控制器连接。
[0024]相比现有技术，本专利技术具有以下有益效果：
[0025]1、成本低，相比较于传统的实物电机测试方式，本专利技术无需购买现成电机和测功机，通过简单的电路结构(如负载器件电感、电阻和信号发生电路等)即可完成无刷电机控制器测试，操作简单，成本低廉，易于在市面推广使用。
[0026]2、维护方便，相比较于传统的实物电机运作过程会产生机械损耗的问题，本专利技术仅仅通过电路形式就能完成无刷电机控制器测试，无机械损耗，维护更加方便。
[0027]3、噪音小，相比较于传统的实物电机运行时会产生电磁噪音和机械噪音，本专利技术并没有机械结构，不存在噪音问题。
[0028]4、震动小，相比较于传统的实物电机旋转会产生震动的问题，本专利技术并没有机械结构，不存在震动问题。
[0029]5、可靠性高，相比较于传统的实体电机，应用本专利技术可以更加节省成本，从而提高系统可靠性，减少电气连接的数量，消除机械对准问题并减小电机的尺寸和重量。
[0030]下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细说明。
附图本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.无感无刷电机控制器模拟负载电路，其特征在于，包括：无刷电机控制器、控制芯片、开关控制电路、电压采集电路，所述无刷电机控制器的三相端子连接有三相电机动力输出相线，在所述三相电机动力输出相线上连接有电机功率参数模拟电路，用于模拟电机所需功率参数；所述控制芯片的信号转换端通过所述电压采集电路获取到所述无刷电机控制器输出的三相电压信号，并产生一比较结果，所述控制芯片的控制端根据所述比较结果输出一模拟反电动势控制信号至所述开关控制电路，以控制所述开关控制电路进行模拟反电动势的变化过程，在所述无刷电机控制器进入工作状态后，通过改变模拟反电动势信号的频率来调节输出功率。2.根据权利要求1所述的无感无刷电机控制器模拟负载电路，其特征在于：所述电机功率参数模拟电路包括三组RL网络电路，每一组RL网络电路均包括相互串联的电感和电阻。3.根据权利要求1所述的无感无刷电机控制器模拟负载电路，其特征在于：所述开关控制电路包括三个MOS管，三个所述MOS管的源极依次连接后接地，第一所述MOS管的栅极连接至所述控制芯片的EMF
‑
U端，第二所述MOS管的栅极连接至所述控制芯片的EMF
‑
V端，第三所述MOS管的栅极连接至所述控制芯片的EMF
‑
W端，每个所述MOS管的漏极分别连接至所述三相电机动力输出相线，其中，在每一个所述MOS管的漏极上都连接有一个上拉电阻，用于将漏极电压上拉到VCC。4.根据权利要求1或2所述的无感无刷电机控制器模拟负载电路，其特征在于：所述电压采集电路包括三组分压电路，每一组分压电路均包括相互串联的两个电阻，其中，第一组分压电路连接至所述无刷电机控制器的U端，第二组分压电路连接至所述无刷电机控制器的V端，第三组分压电路连接至所述无刷电机控制器的W端。5.无感无刷电机控制器模拟负载电路的测试方法，其特征在于，该方法应用于如权利要求1至4任一项所述的无感无刷电机控制器模拟负载电路进行测试，该方法包括以下步骤：将无刷电机控制器的S端与外部PWM信号发生器连接，由无刷电机控制器输出一三相电压信号；控制芯片通过电压采集电路获取到无刷电机控制器输出的三相电压信号，并产生一比较结果，控制芯片根据该比较结果向开关控制电路的各相MOS管导通输入模拟反电动势脉...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁雄杰，
申请(专利权)人：珠海市双捷科技有限公司，
类型：发明
国别省市：