一种深冷环境下无刷直流电机无位置控制装置及方法制造方法及图纸

技术编号:41717698 阅读:15 留言:0更新日期:2024-06-19 12:44
本发明专利技术提供了一种深冷环境下无刷直流电机无位置控制装置,包括依次连接的:串口通信模块、FPGA处理单元、逆变H桥驱动电路、无刷直流电机,以及分别连接FPGA处理单元和无刷直流电机的霍尔信号采集单元、反电势采集单元、相电流采集单元;FPGA处理单元,连接串口通信模块,用于接收控制无刷直流电机的指令;FPGA处理单元,连接霍尔信号采集单元、反电势采集单元、相电流采集单元、逆变H桥驱动电路,完成无刷直流电机驱动控制算法;霍尔信号采集单元,连接无刷直流电机,用于无刷直流电机霍尔换向驱动控制;反电势采集单元,连接无刷直流电机,用于无刷直流电机无位置驱动控制;逆变H桥驱动电路,连接无刷直流电机,用于月面深冷环境下空间机构驱动。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及深冷环境下无刷直流电机驱动控制,具体涉及一种深冷环境下无刷直流电机无位置控制装置及方法


技术介绍

1、为了驱动月面深冷环境下空间机构常用的无刷直流电机,通常需要利用霍尔传感器进行电机驱动换向。

2、在深冷环境中,一方面,霍尔传感器因空间深冷环境影响,输出的电信号失效导致电机换相不准确,从而影响空间机构的使用寿命。月面深冷环境温度低至-120℃~-70℃,而常见宇航级霍尔传感器的工作温度通常在-40℃以上。因此,使用霍尔传感器换相的bldc控制系统必须经过特殊的设计和优化,如通过加热、隔热等来保证传感器正常工作,然而这样做将带来极高的系统设计要求及复杂的控制流程;更换温度兼容范围更高的位置传感器增加系统体积及整体成本,且恶劣环境下位置传感器灵敏性变低;

3、另一方面,电机阻抗在深冷环境下随温度降低而骤减。在极限低温工作温度-120℃时,电机绕组阻抗可降为常温绕组阻抗的10~20%,单一的速度闭环控制很难实现电机转动的较高速度稳定性,且由于电机绕组阻抗较小,容易出现较大电流波动。

4、传统机械传感器换向驱动方本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种深冷环境下无刷直流电机无位置控制装置,其特征在于,包括依次连接的:串口通信模块、FPGA处理单元、逆变H桥驱动电路、无刷直流电机,以及分别连接所述FPGA处理单元和所述无刷直流电机的霍尔信号采集单元、反电势采集单元、相电流采集单元;

2.根据权利要求1所述的一种深冷环境下无刷直流电机无位置控制装置,其特征在于,所述串口通信模块被配置为:接收上位机控制指令,包含所述霍尔换向控制指令、所述无位置控制指令。

3.根据权利要求2所述的一种深冷环境下无刷直流电机无位置控制装置,其特征在于,所述控制所述无刷直流电机的指令,包括:霍尔换向控制指令和无位置控制指令;...

【技术特征摘要】

1.一种深冷环境下无刷直流电机无位置控制装置,其特征在于,包括依次连接的:串口通信模块、fpga处理单元、逆变h桥驱动电路、无刷直流电机,以及分别连接所述fpga处理单元和所述无刷直流电机的霍尔信号采集单元、反电势采集单元、相电流采集单元;

2.根据权利要求1所述的一种深冷环境下无刷直流电机无位置控制装置,其特征在于,所述串口通信模块被配置为:接收上位机控制指令,包含所述霍尔换向控制指令、所述无位置控制指令。

3.根据权利要求2所述的一种深冷环境下无刷直流电机无位置控制装置,其特征在于,所述控制所述无刷直流电机的指令,包括:霍尔换向控制指令和无位置控制指令;

4.根据权利要求1所述的一种深冷环境下无刷直流电机无位置控制装置,其特征在于,所述反电势采集单元被配置为:采集无刷直流电机a相绕组端电压、b相绕组端电压、c相绕组端电压,端电压经过电阻分压及rc滤波后送入ad采样芯片。

5.根据权利要求4所述的一种深冷环境下无刷直流电机无位置控制装置,其特征在于,基于...

【专利技术属性】
技术研发人员:周煜孙海林杨明亮周伟幸刘殿富
申请(专利权)人:上海宇航系统工程研究所
类型:发明
国别省市:

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