开关磁阻电动机驱动装置制造方法及图纸

本发明专利技术属于电机驱动技术领域，具体涉及一种开关磁阻电动机驱动装置。一种开关磁阻电动机驱动装置，它用于对单相6/6结构开关磁阻电动机（1）进行驱动，其技术方案是，它包括：单相不对称桥式功率变换器（2）以及MC9S12DG128单片机组成的数字控制器（3）；数字控制器（3）根据转子位置检测器输入的信号，判断定子、转子的相对位置，并依据最小磁阻原理，通过其PT4口输出绕组逻辑信号，通过导通、关断功率变换器（2）上管，并结合功率变换器（2）下管的状态，使得其相绕组通电、断电，从而吸引转子向最小磁阻位置方向旋转；本发明专利技术可直接传动空间制冷机，具有较高的运行可靠性和容错能力。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术属于电机驱动
，具体涉及一种开关磁阻电动机驱动装置。一种开关磁阻电动机驱动装置，它用于对单相6/6结构开关磁阻电动机（1）进行驱动，其技术方案是，它包括：单相不对称桥式功率变换器（2）以及MC9S12DG128单片机组成的数字控制器（3）；数字控制器（3）根据转子位置检测器输入的信号，判断定子、转子的相对位置，并依据最小磁阻原理，通过其PT4口输出绕组逻辑信号，通过导通、关断功率变换器（2）上管，并结合功率变换器（2）下管的状态，使得其相绕组通电、断电，从而吸引转子向最小磁阻位置方向旋转；本专利技术可直接传动空间制冷机，具有较高的运行可靠性和容错能力。【专利说明】开关磁阻电动机驱动装置
本专利技术属于电机驱动
，具体涉及一种开关磁阻电动机驱动装置。
技术介绍
当前，空间制冷机的传动电动机系统正朝着无级变速、高可靠性、数字化的方向发展。研发新型的实现可直接传动空间制冷机或发电机的无级变速运行的、高可靠性、数字化的调速电动机系统，已成为电气传动领域前沿性创新研究工作的最新发展趋势和重要方向。目前国内外广泛应用的电动机传动系统为感应电动机，不能无级变速。空间制冷机或发电机可由直流调速电动机实现无级变速传动，但直流电动机结构复杂，造价偏高，维护困难，寿命短。空间制冷机或发电机可由感应电动机变频调速系统实现无级变速传动，但系统控制方案采用矢量变换控制或直接转矩控制，但实现矢量变换或直接转矩控制计算复杂，且其低速力矩小、低速特性不佳。
技术实现思路
本专利技术的目的是:针对已有技术中存在的问题，提供一种可直接传动空间制冷机的开关磁阻调速电动机装置；本专利技术的技术方案是:一种开关磁阻电动机驱动装置，它用于对单相6/6结构开关磁阻电动机进行驱动，它包括:单相不对称桥式功率变换器、MC9S12DG128单片机组成的数字控制器、转子位置检测器与电流检测器；功率变换器的上管与下管分别与开关磁阻电动机的相绕组连接，当上管与下管其中之一关断时，开关磁阻电动机的相绕组断电；转子位置检测器与电流检测器设置于开关磁阻电动机上；转子位置检测器检测开关磁阻电动机上转子的位置，并将位置信号经电气隔离后，输送至数字控制器的PT0/PT1口 ；电流检测器检测开关磁阻电动机的电流大小，并将电流信号经电气隔离后，输送至数字控制器的PAD 口 ；数字控制器根据转子位置检测器输入的信号，判断定子、转子的相对位置，并依据最小磁阻原理，通过其PT4 口输出绕组逻辑信号，通过导通、关断功率变换器上管，使得开关磁阻电动机的相绕组通电、断电，从而吸引转子向最小磁阻位置方向旋转:若转子与定子处于最小磁阻位值时，PT4 口对功率变换器上管输出高低电平信号，经电气隔离后，控制功率变换器上管关断；若转子与定子非处于最小磁阻位值时，PT4 口输出对功率变换器上管的电平信号，经电气隔离后，控制功率变换器上管导通；数字控制器根据电流检测器输入的信号，通过其PPl 口向外输出PWM信号，当电流超过阈值时，向外输出的PWM信号为0，否则向外输出的PWM信号为1，PWM信号与PT4 口输出对功率变换器上管的控制信号做逻辑相与，即当输出的PWM信号为非O，且PT4 口输出导通功率变换器上管的电平信号时，经电气隔离，才会使功率变换器的下管导通。本专利技术的有益效果是:(1)本专利技术采用由单相6/6结构开关磁阻电动机、单相不对称桥式功率变换器及MC9S12DG128单片机为核心的数字控制器组成的机电一体化电动机传动装置，可直接传动空间制冷机，其结构简单，转子结构无刷、无绕组、无永久磁体，由单极性功率变换器供单方向电流激励，具有较高的运行可靠性和容错能力，具有广阔的应用前景；(2)本专利技术通过检测转子位置，判断定、转子间的相对位置；接着由数字控制器输出控制信号，用来控制单相不对称桥式功率变换器的上管和下管的导通和关断，使电源对单相6/6结构开关磁阻电动机的相绕组通电和断电，吸引转子向定、转子间最小磁阻位置方向旋转；(3)本专利技术将绕组逻辑信号和PWM信号逻辑相与后控制向功率变换器的下管，形成了过流保护，若电流过大，则下管关断，开关磁阻电动机相绕组断电。【专利附图】【附图说明】图1为本专利技术原理框图；其中，1-开关磁阻电动机、2-功率变换器、3-数字控制器、4-键盘、5-上位机。【具体实施方式】参见附图1，一种开关磁阻电动机驱动装置，它用于对单相6/6结构开关磁阻电动机I进行驱动，它包括:单相不对称桥式功率变换器2、MC9S12DG128单片机组成的数字控制器3、转子位置检测器与电流检测器；功率变换器2的上管与下管分别与开关磁阻电动机I的相绕组连接，当上管与下管(M0SFET或IGBT)其中之一关断时，开关磁阻电动机I的相绕组断电；转子位置检测器与电流检测器设置于开关磁阻电动机I上；转子位置检测器检测开关磁阻电动机I上转子的位置，并将位置信号经电气隔离15V到5V后，输送至数字控制器3的PT0/PT1 口 ；电流检测器检测开关磁阻电动机I的电流大小，并将电流信号经电气隔离15V到5V后，输送至数字控制器3的PAD 口 ；数字控制器3根据转子位置检测器输入的信号，判断定子、转子的相对位置，并依据最小磁阻原理，通过其PT4 口输出绕组逻辑信号，通过导通、关断功率变换器2上管，使得开关磁阻电动机I的相绕组通电、断电，从而吸引转子向最小磁阻位置方向旋转:若转子与定子处于最小磁阻位值时，PT4 口对功率变换器2上管输出高低电平信号，经电气隔离5V到15V后，控制功率变换器2上管关断；若转子与定子非处于最小磁阻位值时，PT4 口输出对功率变换器2上管的电平信号，经电气隔离后5V到15V，控制功率变换器2上管导通；数字控制器3根据电流检测器输入的信号，通过其PPl 口向外输出PWM信号，当电流超过阈值时，向外输出的PWM信号为0，否则向外输出的PWM信号为1，？丽信号与？14 口输出对功率变换器2上管的控制信号做逻辑相与，即当输出的PWM信号为非0，且PT4 口输出导通功率变换器2上管的电平信号时，经电气隔离5V到15V，才会使功率变换器2的下管导通；使用时，功率变换器2的上管与下管处于关断状态，开关磁阻电动机I的转子首先在惯性下运动，转子位置检测器检测到转子的位置，并将位置信号传送至数字控制器3根据转子位置检测器输入的信号，判断定子、转子的相对位置，判断其是否符合最小磁阻原理；若符合，则数字控制器3输出一个电平信号，使得功率变换器2的上管继续保持关断状态，转子在惯性作用下继续旋转，直至偏离最小磁阻位；若不符合，则数字控制器3输出一个电平信号，使得功率变换器2的上管继续保持导通状态，此时由于电流检测器检测的电流正常，数字控制器3同时输出非O的PWM信号，经逻辑相与，导通功率变换器2的下管；导通功率变换器2的上管、下管同时导通，开关磁阻电动机I的相绕组得电，吸引转子向最小磁阻位旋转；上述过程中，若电流出现过大的异常情况，则输出的PWM信号为0，经逻辑相与无法导通功率变换器2的下管，开关磁阻电动机I的相绕组始终无法得电；进一步的，数字控制器3的PA0-PA5 口可接入用于输入指令的键盘4 ;数字控制器3的PSO-PSl 口可接入用于显控的上位机5。【权利要求】1.一种开关磁本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种开关磁阻电动机驱动装置，它用于对单相6/6结构开关磁阻电动机（1）进行驱动，其特征是，它包括：单相不对称桥式功率变换器（2）、MC9S12DG128单片机组成的数字控制器（3）、转子位置检测器与电流检测器；所述功率变换器（2）的上管与下管分别与所述开关磁阻电动机（1）的相绕组连接，当上管与下管其中之一关断时，所述开关磁阻电动机（1）的相绕组断电；所述转子位置检测器与所述电流检测器设置于所述开关磁阻电动机（1）上；所述转子位置检测器检测所述开关磁阻电动机（1）上转子的位置，并将位置信号经电气隔离后，输送至数字控制器（3）的PT0/PT1口；所述电流检测器检测所述开关磁阻电动机（1）的电流大小，并将电流信号经电气隔离后，输送至数字控制器（3）的PAD口；所述数字控制器（3）根据转子位置检测器输入的信号，判断定子、转子的相对位置，并依据最小磁阻原理，通过其PT4口输出绕组逻辑信号，通过导通、关断所述功率变换器（2）上管，使得所述开关磁阻电动机（1）的相绕组通电、断电，从而吸引转子向最小磁阻位置方向旋转：若转子与定子处于最小磁阻位值时，PT4口对所述功率变换器（2）上管输出高低电平信号，经电气隔离后，控制所述功率变换器（2）上管关断；若转子与定子非处于最小磁阻位值时，PT4口输出对所述功率变换器（2）上管的电平信号，经电气隔离后，控制所述功率变换器（2）上管导通；所述数字控制器（3）根据电流检测器输入的信号，通过其PP1口向外输出PWM信号，当电流超过阈值时，向外输出的PWM信号为0，否则向外输出的PWM信号为1，PWM信号与PT4口输出对所述功率变换器（2）上管的控制信号做逻辑相与，即当输出的PWM信号为非0，且PT4口输出导通功率变换器（2）上管的电平信号时，经电气隔离，才会使所述功率变换器（2）的下管导通。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：霍英杰，余国军，徐彤，王星，陈昊，
申请(专利权)人：兰州空间技术物理研究所，中国矿业大学，
类型：发明
国别省市：