本发明专利技术提供一种自适应改变PWM占空比的方法、电路及电机驱动系统，包括：对直流母线电压进行采样并低通滤波；判断直流母线电压是否欠压，若压欠压进入欠压保护状态，反之执行下一步；计算新占空比及与所述新占空比对应的新幅值；判断新占空比是否大于100％，若是则采取弱磁控制；反之，基于新幅值调整所述PWM信号的占空比。本发明专利技术的自适应改变PWM占空比的方法、电路及电机驱动系统在不改变电机驱动系统主体的电流环、速度环或转矩环的基础上，基于现有的正弦波发生器及PWM发生器自适应调整PWM信号的占空比，克服直流母线电压波动对电机性能的影响，不需要提高CPU性能即可实现，操作简单且成本大大降低。且成本大大降低。且成本大大降低。
【技术实现步骤摘要】
自适应改变PWM占空比的方法、电路及电机驱动系统
[0001]本专利技术涉及电机驱动领域，特别是涉及一种自适应改变PWM占空比的方法、电路及电机驱动系统。
技术介绍
[0002]永磁同步电机在家电及电动工具上都有较多的应用需求，然而当电网中突然发生电压波动，而硬件电路中电容不够大的情况下，就会造成直流母线电压较大波动，导致电机运行性能差的问题。现有技术中，针对母线电压波动的问题，软件策略主要采用阻尼控制技术，其应用复杂，需要增加功率环，调试难度大，计算量大，不易实现；硬件策略主要采用升压方式避免母线电压的波动，需要增加外围电路，同时控制不当可能会发生过压(需要保证电压不能超过理想的母线电压)，一旦过压会进一步增加电路成本。
[0003]因此，在克服母线电压波动的同时如何解决现有技术中成本高、不易实现等问题，已成为本领域技术人员亟待解决的问题之一。
技术实现思路
[0004]鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种自适应改变PWM占空比的方法、电路及电机驱动系统，用于解决现有技术中成本高、不易实现等问题。
[0005]为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种自适应改变PWM占空比的方法，用于电机驱动系统，所述自适应改变PWM占空比的方法至少包括：
[0006]1)对直流母线电压进行采样，并对所述直流母线电压的采样信号进行低通滤波；
[0007]2)基于低通滤波后的信号判断所述直流母线电压是否欠压，若所述直流母线电压欠压，则进入欠压保护状态；反之，执行下一步；
[0008]3)计算新占空比及与所述新占空比对应的新幅值，所述新占空比D
’
满足：D
’
＝D*A/B，其中，D为从所述电机驱动系统的控制环获得的占空比信号，A为上一次所述直流母线电压的采样信号，B为当前实时采样到的所述直流母线电压的采样信号；
[0009]4)判断所述新占空比是否大于100％，若所述新占空比大于100％，则采取弱磁控制；反之，将产生PWM信号的载波的幅值设置为所述新幅值，并以便通过所述新幅值调整所述PWM信号的占空比。
[0010]可选地，欠压保护状态时将功率器件关断。
[0011]可选地，弱磁控制时首先将所述载波的幅值设置为最大值，再通过调整所述载波的相位改变所述PWM信号的相位。
[0012]可选地，所述控制环为电流环、转矩环或速度环。
[0013]可选地，所述载波为正弦波、马鞍波或方波。
[0014]为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种自适应改变PWM占空比的电路，用于电机驱动系统，所述自适应改变PWM占空比的电路至少包括：
[0015]采样模块，接收直流母线电压，对所述直流母线电压进行采样；
[0016]数字滤波模块，连接于所述采样模块的输出端，对所述直流母线电压的采样信号进行低通滤波；
[0017]欠压判断模块，连接于所述数字滤波模块的输出端，基于所述数字滤波模块的输出信号判断所述直流母线电压是否欠压；
[0018]占空比计算模块，连接于所述采样模块及所述欠压判断模块的输出端，当所述直流母线电压未欠压时计算得到新占空比及与所述新占空比对应的新幅值；其中，所述新占空比D
’
满足：D
’
＝D*A/B，其中，D为从所述电机驱动系统的控制环获得的占空比信号，A为上一次所述直流母线电压的采样信号，B为当前实时采样到的所述直流母线电压的采样信号；
[0019]占空比判断模块，连接于所述占空比计算模块的输出端，用于判断所述新占空比是否大于100％；
[0020]调整模块，连接于所述占空比计算模块及所述占空比判断模块的输出端，当所述新占空比大于100％时，触发弱磁控制；当所述新占空比小于等于100％时，将所述新幅值赋予正弦波发生器以便通过所述新幅值调整所述PWM信号的占空比。
[0021]可选地，所述采样模块采用模数转换器实现。
[0022]可选地，所述占空比计算模块包括除法器及乘法器；所述除法器将上一次所述直流母线电压的采样信号除以当前实时采样到的所述直流母线电压的采样信号，以得到两者比值；所述乘法器将所述比值与所述电机驱动系统的控制环反馈的占空比相乘得到新占空比。
[0023]可选地，还包括欠压保护模块，所述欠压保护模块连接所述欠压判断模块的输出端。
[0024]为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种电机驱动系统，所述电机驱动系统至少包括：
[0025]整流器，逆变器，电机及控制器；
[0026]所述整流器接收电网电压，将所述电网电压整流为直流母线电压；
[0027]所述逆变器连接于所述整流器的输出端，基于所述控制器的控制将所述直流母线电压转换为电机驱动信号；
[0028]所述电机连接于所述逆变器的输出端，基于所述逆变器的输出信号转动；
[0029]所述控制器获取电机采样信号及所述直流母线电压，产生控制所述逆变器的PWM信号；
[0030]其中，所述控制器包括控制环信号处理单元、正弦波发生器、PWM发生器及上述自适应改变PWM占空比的电路；
[0031]所述控制环信号处理单元基于所述电机采样信号产生控制环输出信号；
[0032]所述自适应改变PWM占空比的电路基于所述直流母线电压的波动产生调整信号；
[0033]所述正弦波发生器连接于所述控制环信号处理单元及所述自适应改变PWM占空比的电路的输出端，基于所述控制环输出信号产生相应的载波，基于所述自适应改变PWM占空比的电路的控制调整载波的幅值或相位；
[0034]所述PWM发生器连接于所述正弦波发生器的输出端，基于所述载波产生PWM信号。
[0035]可选地，所述正弦波发生器产生正弦波、马鞍波或方波。
[0036]可选地，所述电机采样信号为电流采样信号、转矩采样信号或速度采样信号。
[0037]如上所述，本专利技术的自适应改变PWM占空比的方法、电路及电机驱动系统，具有以下有益效果：
[0038]本专利技术的自适应改变PWM占空比的方法、电路及电机驱动系统在不改变电机驱动系统主体的电流环、转矩环或速度环的基础上，基于现有的正弦波发生器及PWM发生器自适应调整PWM信号的占空比，克服直流母线电压波动对电机性能的影响，不需要提高CPU性能即可实现，操作简单且成本大大降低。
附图说明
[0039]图1显示为本专利技术的自适应改变PWM占空比的电路的结构示意图。
[0040]图2显示为本专利技术的占空比计算模块的结构示意图。
[0041]图3显示为本专利技术的电机驱动系统的结构示意图。
[0042]图4显示为本专利技术的自适应改变PWM占空比的方法的流程示意图。
[0043]元件标号说明
[0044]1控制器
[0045]1a自适应改变PWM占空比的电
[0046]11采样模块
[0047]12数字本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种自适应改变PWM占空比的方法，用于电机驱动系统，其特征在于，所述自适应改变PWM占空比的方法至少包括：1)对直流母线电压进行采样，并对所述直流母线电压的采样信号进行低通滤波；2)基于低通滤波后的信号判断所述直流母线电压是否欠压，若所述直流母线电压欠压，则进入欠压保护状态；反之，执行下一步；3)计算新占空比及与所述新占空比对应的新幅值，所述新占空比D
’
满足：D
’
＝D*A/B，其中，D为从所述电机驱动系统的控制环获得的占空比信号，A为上一次所述直流母线电压的采样信号，B为当前实时采样到的所述直流母线电压的采样信号；4)判断所述新占空比是否大于100％，若所述新占空比大于100％，则采取弱磁控制；反之，将产生PWM信号的载波的幅值设置为所述新幅值，以便通过所述新幅值调整所述PWM信号的占空比。2.根据权利要求1所述的自适应改变PWM占空比的方法，其特征在于：欠压保护状态时将功率器件关断。3.根据权利要求1所述的自适应改变PWM占空比的方法，其特征在于：弱磁控制时首先将所述载波的幅值设置为最大值，再通过调整所述载波的相位改变所述PWM信号的相位。4.根据权利要求1所述的自适应改变PWM占空比的方法，其特征在于：所述控制环为电流环、转矩环或速度环。5.根据权利要求1
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4任意一项所述的自适应改变PWM占空比的方法，其特征在于：所述载波为正弦波、马鞍波或方波。6.一种自适应改变PWM占空比的电路，用于电机驱动系统，其特征在于，所述自适应改变PWM占空比的电路至少包括：采样模块，接收直流母线电压，对所述直流母线电压进行采样；数字滤波模块，连接于所述采样模块的输出端，对所述直流母线电压的采样信号进行低通滤波；欠压判断模块，连接于所述数字滤波模块的输出端，基于所述数字滤波模块的输出信号判断所述直流母线电压是否欠压；占空比计算模块，连接于所述采样模块及所述欠压判断模块的输出端，当所述直流母线电压未欠压时计算得到新占空比及与所述新占空比对应的新幅值；其中，所述新占空比D
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满足：D
’
＝D*A/B，其中，D为从所述电机驱动系统的控制环获得的占空比信号，A为上一次所述直流母线电压的采样信号，B为当...
【专利技术属性】
技术研发人员：王桑，赵旭东，张正瑞，
申请(专利权)人：华润微集成电路无锡有限公司，
类型：发明
国别省市：
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