[发明专利]一种无位置永磁交流电机直接转矩控制器

说明书

技术领域

本发明涉及一种无位置永磁交流电机直接转矩控制技术。

背景技术

传统永磁交流电机为了实现转速闭环控制，多在电机中安装位置传感器，同时将永磁交流电机转子的位置、转速向控制系统进行反馈，但是位置传感器不但增加了永磁交流电机的体积与重量，而且提高了系统成本。因此，采用一种无位置永磁交流电机直接转矩控制器，控制器采集永磁交流电机的三相电流、母线电压，并根据电机的数学模型估算电机的电磁转矩、磁链幅值，一方面将估算的电磁转矩、磁链幅值与给定值完成滞环比较控制，另一方面由估算得到的磁链进一步估算永磁交流电机转子的位置与转速，其中估算的转速与给定转速经过PI调节完成转速闭环控制，最终实现了无传感器控制，提高了系统的性价比，降低了电机的体积与重量。

发明内容

本发明的目的是：提出一种无位置永磁交流电机直接转矩控制器。

本发明的技术方案是：一种无位置永磁交流电机直接转矩控制器，其特征在于：所述控制器包括电源模块1、信号采集与调理模块2、AD模块3、处理器模块4、智能功率模块5、故障检测模块6；

电源模块1接收28V直流电源输入，并转换出15V电源为信号采集与调理模块2、AD模块3、故障检测模块6供电，电源模块1的28V电源与智能功率模块5连接，为永磁交流电机的工作提供逆变电源，电源模 块1转换出5V电源给处理器模块4供电；信号采集与调理模块2采集智能功率模块5的三相电流与母线电压模拟信号并进行一定的滤波后送给AD模块3；AD模块3接收信号采集与调理模块2的信号，并进行模数转换得到三相电流与母线电压的数字量；处理器模块4接收AD模块3的数字信号执行永磁交流电机无位置直接转矩控制算法，根据电机的数学模型估算电机的电磁转矩、磁链幅值，估算的电磁转矩、磁链幅值与给定值通过滞环比较后输出的六路PWM脉冲信号施加给智能功率模块5；智能功率模块5实现电能向永磁交流电机机械能的转变；故障检测模块6采集智能功率模块5的电流、电压信号，进行过流、过压、欠压检测，并将检测结果送给处理器模块4进行逻辑综合。

本发明的优点是：在永磁交流电机无位置传感器的前提下，通过采集永磁交流电机的三相电流、母线电压，并根据电机的数学模型估算电机的电磁转矩、磁链幅值，一方面将估算的电磁转矩、磁链幅值与给定值完成滞环比较控制，另一方面由估算得到的磁链进一步估算永磁交流电机转子的位置与转速，其中估算的转速与给定转速经过PI调节完成转速闭环控制，即实现了无传感器控制，提高了系统的性价比，降低了电机的体积与重量。

附图说明

图1是一种无位置永磁交流电机直接转矩控制器示意图，

其中1：电源模块、2：信号采集与调理模块、3：AD模块、4：处理器模块、5：智能功率模块、6：故障检测模块。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本发明做详细说明，参见图1，其是本发明一种无位置永磁交流电机直接转矩控制器示意图。所述控制器包括电源模块1、信号采集与调理模块2、AD模块3、处理器模块4、智能功率模块5、故障检测模块6；

所述电源模块1接收28V直流电源输入，并转换出15V电源为信号采集与调理模块2、AD模块3、故障检测模块6供电，电源模块1的28V电源与智能功率模块5连接，为永磁交流电机的工作提供逆变电源，电源模块1转换出5V电源给处理器模块4供电，信号采集与调理模块2采集智能功率模块5的三相电流与母线电压模拟信号并进行一定的滤波后送给AD模块3，AD模块3接收信号采集与调理模块2的信号，并进行模数转换得到三相电流与母线电压的数字量，处理器模块4接收AD模块3的数字信号执行永磁交流电机无位置直接转矩控制算法，根据电机的数学模型估算电机的电磁转矩、磁链幅值，估算的电磁转矩、磁链幅值与给定值通过滞环比较后输出的六路PWM脉冲信号施加给智能功率模块5，智能功率模块5实现电能向永磁交流电机机械能的转变，故障检测模块6采集智能功率模块5的电流、电压信号，进行过流、过压、欠压检测，并将检测结果送给处理器模块4进行逻辑综合。

实施例