[实用新型]基于线电感特征点提取的三相开关磁阻电机无位置传感器控制装置

权利要求书

1.基于线电感特征点提取的三相开关磁阻电机无位置传感器控制装置，其特征在于：包括微控制器、功率变换电路驱动模块、功率变换电路、电流检测模块、电压检测模块、输入输出模块和直流稳压电源；其中，所述微控制器分别与功率变换电路驱动模块、电流检测模块、电压检测模块和输入输出模块相连，所述功率变换电路分别与开关磁阻电机、功率变换电路驱动模块、电流检测模块和电压检测模块相连；

所述微控制器用于通过功率变换电路驱动模块向功率变换电路发出控制信号，并通过功率变换电路分别向开关磁阻电机导通相绕组输出斩波控制电流及非导通相绕组输出高频控制脉冲，同时根据电压检测模块和电流检测模块检测的电压、电流反馈信号计算开关磁阻电机的转子位置角度；

所述功率变换电路驱动模块用于接收微控制器输出的PWM控制信号，并输出相应的控制信号控制功率变换电路中对应功率开关的开关状态；

所述电流检测模块用于实时检测功率变换电路中对应开关磁阻电机各相的电流值；

所述电压检测模块用于实时检测功率变换电路中对应开关磁阻电机各相的电压值；

所述功率变换电路用于接收功率变换电路驱动模块输出的控制信号，分别向开关磁阻电机导通相绕组输出斩波控制电流及非导通相绕组输出高频控制脉冲；

所述直流稳压电源用于给系统提供所需的正常工作的电压与电流；

所述功率变换电路包括若干相功率变换单元，每相功率变换单元采用不对称半桥结构，每相功率变换单元包括第一主功率开关管(Q1)、第二主功率开关管(Q2)、第一续流二极管(D1)、第二续流二极管(D2)、母线电压输入接线端(J1)和(J2)，该输入端同时与电压检测模块相连；所述第一主功率开关管(Q1)与第一续流二极管(D1)之间设有接线端CIN_A，接线端CIN_A和接线端COUT_A为电流检测模块输入端；所述第一接线端(J3)与接线端COUT_A相连，所述第二主功率开关管(Q2)与第二续流二极管(D2)之间设有第二接线端(J4)，所述第一接线端(J3)和第二接线端(J4)组成开关磁阻电机某一相绕组输入端；所述功率变换电路的接线端AHG、AHE和ALG、GLE分别接收功率变换电路驱动模块发送给第一主功率开关管(Q1)和第二主功率开关管(Q2)的开通与关断控制信号，当第一主功率开关管(Q1)和第二主功率开关管(Q2)导通时，所述第一续流二极管(D1)和第二续流二极管(D2)截止，则母线电压经第一接线端(J3)和第二接线端(J4)加到开关磁阻电机的某一相绕组上，产生正向电流；当第一主功率开关管(Q1)和第二主功率开关管(Q2)关断时，由第一续流二极管(D1)和第二续流二极管(D2)续流，将开关磁阻电机某一相绕组的储能回馈至功率变换单元的储能电容C1和C2中。

2.根据权利要求1所述的基于线电感特征点提取的三相开关磁阻电机无位置传感器控制装置，其特征在于：所述控制装置还包括与微控制器连接的输入输出模块，所述输入输出模块用于设置相关控制参数及显示转速、转子位置角度等状态参数。

3.根据权利要求1所述的基于线电感特征点提取的三相开关磁阻电机无位置传感器控制装置，其特征在于：所述功率变换电路驱动模块包括功率开关管驱动芯片(U1)，所述微控制器输出的PWM控制信号从功率开关管驱动芯片(U1)的第2脚输入，经功率开关管驱动芯片(U1)放大隔离处理后从第11脚输出给主功率开关管(Q1)的G脚，从而控制主功率开关管(Q1)的开通与关断，进而实现对开关磁阻电机相电流的实时调节。

4.根据权利要求1所述的基于线电感特征点提取的三相开关磁阻电机无位置传感器控制装置，其特征在于：所述电流检测模块包括若干相电流检测单元，每相所述电流检测单元包括电流传感器(U2)、信号差分放大电路和电压跟随电路；开关磁阻电机的相电流从电流传感器(U2)的CIN A端输入，从COUT A端输出，电流传感器(U2)根据输入的相电流值大小，将其线性转化为对应的电压信号，并输出相应的差分电压信号；再将该差分电压信号传输至信号差分放大电路，由该信号差分放大电路对输入的差分电压信号进行放大与隔离处理后传输给电压跟随电路进行再次隔离，最后传输至微控制器的模数转换端口，并对其进行模数转换处理，最后微控制器根据接收的数字信号进行相应的数学计算，从而计算出开关磁阻电机的相电流实际值。