[发明专利]具有位置传感器的永磁同步电机的控制系统

说明书

本发明公开了一种具有位置传感器的永磁同步电机的控制系统，包括整流桥、逆变桥、控制板以及分别与所述的控制板电连接的PWM驱动模块、检测保护电路、can通讯单元和位置传感器，所述的检测保护电路包括直流电压信号采集单元、相电流信号采集单元，以及或门，所述的或门的输出与所述的PWM驱动模块可控连接。本发明实现变频器直流电压端的欠压、过压保护、电流过流保护等功能，通过或门保证任何保护信号都可以直接硬件封锁PWM驱动模块，即使软件保护功能失效，也可以有效完成保护。直流电压信号采集单元直接接直流母线的正负端，没有采用任何电压传感器，而是采用直流母线电压信号，提高信号的采取速度。

技术领域

本发明属于电机控制技术领域，具体涉及一种具有位置传感器的永磁同步电机的控制系统。

背景技术

永磁同步电机具有能量密度高、寿命长、无污染、易于维护等优点，在工业控制、能源交通、军事装备等领域获得了广泛的应用。永磁同步电机控制系统的主电路通常由二极管整流器和逆变器构成，当发生故障或异常情况时，一般通过软件封锁PWM(脉宽调制)信号，控制PWM模块关闭驱动信号，停止逆变器运行的方式进行保护，该种方式适用于大多数故障情况，不过单一的软件保护方式严重依然控制电路的正常运行，一旦控制电路失效，便无法正常工作，同时软件保护方式缺乏对于主电路器件的保护。

而且，现有的保护电路一般都是通过传感器进行电压采集，导致成本及处理时间增加，同时，还存在监控因素少，不利于电机的长时间平稳运行。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种具有位置传感器的永磁同步电机的控制系统，能有效提高整体控制的安全性。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种具有位置传感器的永磁同步电机的控制系统，包括整流桥、逆变桥、控制板以及分别与所述的控制板电连接的PWM驱动模块、检测保护电路、can通讯单元和位置传感器，所述的检测保护电路包括直流电压信号采集单元、相电流信号采集单元，以及或门，所述的或门的输出与所述的PWM驱动模块可控连接，

所述的直流电压信号采集单元包括用正输入端和负输入端分别经分压电路直接与直流电压两端连接的第一运算放大器，所述的第一运算放大器的负输入端经并联的电容C2和电阻R4后接其输出端，所述的第一运算放大器输出端滤波后接所述的或门；

所述的相电流信号采集单元包括第二运算放大器和第三运算放大器，所述的第二运算放大器的正输入端和负输入端分别经限流电阻后接电流传感器的两输出端，所述的第二运算放大器的正极经并联的滤波电容C4和滤波电阻R3接地，所述的第二运算放大器的负输入端经并联的电容C2和电阻R4后接其输出端，所述的第二运算放大器的输出经分压后接入第三运算放大器的正输入端，所述的第三运算放大器的负输入端与其输出端连接，所述的第三运算放大器的输出经滤波后接入所述的或门。

在上述技术方案中，所述的检测保护电路的输出经光耦合隔离芯片接三极管T1的基极，所述的三极管T1的继电器串接输入接触器线圈Ts接24V，发射极接地，所述的输入接触器的三对常闭触点串接在整流桥的三相输入端。

在上述技术方案中，还包括防止对母线电容充电时电流过流的预充电电路，所述的预充电电路包括设置在整流桥正极输出端的充电电阻、直流变换电源以及防过流直流接触器，其中，所述的直流变换电源的输入端与整流桥的输出相连接，所述的防过流直流接触器的继电器线圈串接在直流变换电源的输出侧，所述的防过流防过流直流接触器的一对常开触点与所述的充电电阻并联设置。

在上述技术方案中，所述的直流变换电源的输出为24V直流电，所述的防过流直流接触器为24V直流接触器。