[实用新型]交流异步电机通用矢量控制器

说明书

技术领域

本实用新型属于动力装置领域，特别涉及电动汽车交流异步电动机的调速。

背景技术

目前交流异步电机矢量控制器一般分为两类，一类是与指定电机配套使用，另一类则是带电机参数自整定功能的矢量控制器。前一类，在系统需要更换电机时，就必须同时更换控制器，造成不可避免的经济损失。后一类，由于一般国内矢量控制器厂家控制器自整定功能精度不高，不能达到理想的控制效果，而一些大的跨国矢量控制器厂家，带参数自整定功能矢量控制器价格昂贵，不适用于普通应用。

发明内容

本实用新型的目的是提出一种新的交流异步电机通用矢量控制器。

本实用新型是通过以下技术方案实现的。

本实用新型包括EEPROM、串口-SPI适配器，控制芯片、驱动电路、电流采样电路、速度采样电路、油门采样电路、LED报警信号灯及三相逆变电路。其中EEPROM连接到控制芯片的串行同步外设接口(SPI接口)，电流及油门信号采样由控制芯片的ADC完成模数转换、速度采样由控制芯片的正交编码器脉冲接口电路完成，LED报警信号灯、点火信号及刹车信号连接到控制芯片的通用输入/输出引脚。

本实用新型的工作流程是：控制器上电后，先完成系统基本初始化，然后再读取EEPROM中的参数，在判定所有参数无误后，等待点火信号，在点火信号给定以后，根据油门信号的大小，通过矢量控制算法来控制逆变电路工作，从而控制电机运转。并通过对定子电流和速度信号的采样，完成对控制信号的校正。系统结构如附图1。

本实用新型是首先将矢量控制中需要针对被控电动机不同而做出调整的参数存储至SPI接口EEPROM中。在控制器启动时，先读取存于EEPROM中相关参数，用于矢量控制。在需更换电机时，控制器通过适配器与PC连接，通过串口调试软件并应用适配器相应指令完成对EEPROM中相关参数进行修改。

如附图1所示，矢量控制中用到的与电机相关参数都存储在控制器中的SPI接口EEPROM中，在需要修改控制器参数时，通过串口-spi适配器将个人PC串口与控制器SPI接口连接，利用串口调试软件，完成控制器参数的修改。

本实用新型所述的需要根据电机参数修改的控制器参数包括：电机定子与转子同轴等效绕组间的互感L_m、转子电磁时间常数T_r、速度n的PI调节器的参数K_p，K_I，u_max及u_min、励磁电流i_M的PI调节器的参数K_p，K_I，u_max及u_min、转矩电流i_T的PI调节器的参数K_p，K_I，u_max及u_min，而其中励磁电流i_M的PI调节器的参数与转矩电流i_T的PI调节器的参数一般来说是相同的，所以在跟换电机时主要需要更改的为这10个参数。

10个参数与EEPROM存储空间的对应关系如下：L_m-0001及0002，T_r-0003及0004，速度n的PI调节器的参数K_P-0005及0006，K_I-0007及0008，u_max-0009及000A及u_min-000B及000C，电流PI调节器的参数K_p-000D及000E，K_I-000F及0010，u_max-0011及0012及u_min-0013及0014。每次完成写操作后，需再进行一次读操作，对比两次参数，以确认写入参数无误。

在控制器启动后，首先读取EEPROM中各项参数，并判定存储在相邻两地址的同一数据是否相同，若不相同则报错，并启动LED报警信号灯，以提示用户重新设置电机参数，控制器将无法运行；若数据相同，则系统将正常运行。