[发明专利]基于矩阵变换器的永磁同步电机控制系统

权利要求书

1.基于矩阵变换器的永磁同步电机控制系统，其特征在于，所述基于矩阵变换器的永磁同步电机控制系统包括主电路、检测电路、控制电路、驱动电路、信号处理电路以及箝位电路；

所述主电路包括三相交流电源(11)、RLC输入滤波器(12)、双向开关矩阵电路(13)以及永磁同步电机(PMSM)(14)；

所述检测电路包括输入电压检测模块(21)、输出电压电流检测模块(22)以及光电编码器(23)，其中，所述输入电压检测模块(21)用于进行输入相电压过零点检测，所述输出电压电流检测模块(22)用于进行输出电流极性检测、输出电压大小检测和输出电流大小检测，而所述光电编码器用于对永磁同步电机的转速和转子初始位置进行检测；

所述控制电路包括ARM模块和FPGA模块，以实现坐标变换、计算定子磁链、计算电磁转矩、输入电流扇区、输出电压扇区以及求出矢量作用时间和矢量分配情况的功能；

所述驱动电路用于对所述控制电路中的FPGA输出的PWM信号进行放大以及隔离驱动双向开关矩阵电路(13)中的开关管；

所述信号处理电路用于对所述输入电压检测模块(21)及所述输出电压电流检测模块(22)采集的信号进行限幅、滤波和比较整形；

所述箝位电路用于保护双向开关矩阵电路(13)中的开关管免遭过压损坏。

2.根据权利要求1所述的基于矩阵变换器的永磁同步电机控制系统，其特征在于：

所述箝位电路包括过压吸收电路模块和泄放电路模块；

所述过压吸收电路模块包括第一电容(C1)、第二电容(C2)、第九电阻(R9)、第十电阻(R10)以及多个二极管；所述过压吸收电路模块和所述泄放电路模块用于在所述双向开关矩阵电路(13)带感性负载时，通断切换所述双向开关矩阵电路(13)中的开关管瞬间形成高压尖峰，通过高压尖峰能量对第一电容(C1)和第二电容(C2)进行充电以保护所述双向开关矩阵电路(13)中的开关管；所述第九电阻(R9)和所述第十电阻(R10)为均压电阻。

3.根据权利要求2所述的基于矩阵变换器的永磁同步电机控制系统，其特征在于：

所述多个二极管包括6组二极管，所述6组二极管中的每一组包括两个串联的二极管，所述6组二极管并联连接于所述泄放电路模块的两端；

所述第一电容(C1)的一端和所述第十电阻(R10)的一端连接后与所述泄放电路模块的一端(M)相连接，所述第一电容(C1)的另一端、所述第十电阻(R10)的另一端、所述第二电容(C2)的一端以及所述第九电阻(R9)的一端连接在一起，所述第二电容(C2)的另一端和所述第九电阻(R9)的另一端连接后与所述泄放电路模块的另一端(N)相连接。