[发明专利]一种电机转矩直接控制系统

说明书

  

技术领域

    本发明属于直流电机控制技术领域。 

背景技术

目前电动车使用霍尔的星型连接无刷直流马达，有两种方式：120°二相导通方式。二相导通方式的反电动势为120°的锯齿波,直流电动机电枢磁势轴线与励磁磁势轴线为60°到120°电角度时,产生的电磁转矩最大。因此为保持电机输出最大的电磁转矩,无刷直流电动机必须保持每60°就换向一次。电机定子有6个磁链状态,其中每一个状态都是二绕组导通,每相绕组中流过电流的世界相当于转子旋转120°电角度。120°导通方式下马达的相电流是锯齿波形，相同电机下，方波控制阀的扭矩小，效率低。 

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种能将背包负重时的动能转化成电能的带能量收集装置的背包。 

技术方案：为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：一种电机转矩直接控制系统，包括控制模块、整流滤波模块、逆变模块、电压电流检测模块、PWM脉冲电路、光电编码器、键盘显示模块和上位机，其中：所述整流滤波模块，将三相交流电转变成直流电，并进行滤波处理后，输送到逆变模块；所述电压电流检测模块，包括一个电压传感器和两个电流传感器，该电压传感器检测逆变模块前端的母线电压Udc，而两个电流传感器检测电机的两相电流值，并将该电压和电流信号反馈给控制模块；所述控制模块，采用STM32F103C8芯片作为MCU控制芯片，该控制芯片接收到上位机发出的信号，将其转化成PWM输出，并经过PWM脉冲电路驱动放大后送给逆变模块；所述逆变模块，接收控制模块的信号后，对电机定子绕组输出相应的信号；而所述光电编码器，检测电机的转动方向和转角，并将其反馈回控制模块的正交编码脉冲电路，从而对电机形成闭环控制；键盘显示模块，显示电机运行状态，并输入指令。 

作为优选，所述逆变模块采用三菱PM25RSB120型号的IPM智能模块。 

有益效果：与现有技术相比，本发明具有以下优点：它突破了传统控制理论中必须基于数学模型的框架,它不依靠或不完全赖于控制对象的数学模型,只按实际效果进行控制；同时可以智能的根据当前状态方便地切换控制器的结构。 

附图说明

图1是本发明结构示意图。 

具体实施方式

下面结合附图对本发明作更进一步的说明。 

如附图1～2所示，一种电机转矩直接控制系统，主要对交流异步电动机进行直接转矩控制，它包括控制模块、整流滤波模块、逆变模块、电压电流检测模块、PWM脉冲电路、光电编码器、键盘显示模块和上位机等部件，该系统的核心是采用日本三菱公司生产的STM32F103C8芯片作为MCU控制器，所有复杂的控制算法及控制策略都通过STM32F103C8控制器来实现。该系统中所述整流滤波模块，将三相交流电转变成直流电，并进行滤波处理后，输送到逆变模块，并经该逆变模块后对电机进行供电；所述电压电流检测模块，包括一个电压传感器和两个电流传感器，该电压传感器检测逆变模块前端的母线电压Udc，而两个电流传感器检测电机的两相电流值，并将该电压和电流信号反馈给控制模块；所述控制模块，采用STM32F103C8芯片作为MCU控制芯片，该控制芯片接收到上位机发出的信号，将其转化成PWM输出，并经过PWM脉冲电路驱动放大后送给逆变模块；所述逆变模块，接收控制模块的信号后，对电机定子绕组输出相应的信号；而所述光电编码器，检测电机的转动方向和转角，并将其反馈回控制模块的正交编码脉冲电路，从而对电机形成闭环控制，实时有效的控制电动机；键盘显示模块，显示电机运行状态，并输入指令。