一种永磁同步电机的控制系统的制作方法

专利检索2025-04-07  10


本技术属于电机控制,特别的涉及一种永磁同步电机的控制系统。


背景技术:

1、目前,对电动车的车速控制,一般采用接触式的无级调速系统对电机进行控制,通过引入转速预设量,并将转速预设量传递给单片机,再通过单片机控制电机驱动电路,从而控制电机的转速。但接触式无级调速系统存在摩擦磨损以及能量损失,从而造成精度受限的问题。


技术实现思路

1、本技术为解决上述提到的在实际生产应用中,接触式无级调速系统存在摩擦磨损以及能量损失,从而造成精度受限的问题,提出一种永磁同步电机的控制系统,其具体方案如下:

2、本技术提供了一种永磁同步电机的控制系统,包括信号生成电路、控制电路以及驱动电路,其中:

3、控制电路分别与信号生成电路以及驱动电路连接,信号生成电路与设置在操纵旋钮上的永磁体连接,驱动电路与电机连接;

4、由信号生成电路基于永磁体的角位移,生成相应的模拟信号;由控制电路基于预设算法对模拟信号进行计算处理,得到与角位移所对应的方位角数据,并生成与方位角数据所对应的脉冲宽度调制信号,以使驱动电路基于脉冲宽度调制信号对电机进行控制处理。

5、在一种可选方案中,信号生成电路包括第一处理器、第一去耦电容电路以及放大电路,其中:

6、第一处理器的第一端、第一去耦电容电路的第一端以及放大电路的第一端分别与第一电源连接;

7、第一处理器的第二端与放大电路的第二端连接;

8、放大电路的第三端与控制电路连接;

9、第一处理器的第三端、第一去耦电容电路的第二端以及放大电路的第四端分别与接地端连接。

10、在又一种可选方案中,放大电路包括差分放大电路以及电压跟随器,其中:

11、差分放大电路的第一端与第一电源连接;

12、差分放大电路的第二端与第一处理器的第二端连接;

13、差分放大电路的第三端与控制电路连接;

14、电压跟随器的第一端与第二电源连接;

15、电压跟随器的第二端与差分放大电路的第四端连接;

16、差分放大电路的第五端以及电压跟随器的第三端分别与接地端连接。

17、在又一种可选方案中,差分放大电路包括第一集成运算放大器以及第二集成运算放大器,其中:

18、第一电源分别与第一集成运算放大器的第一端以及第二集成运算放大器的第一端连接;

19、第一集成运算放大器的第二端分别与第一处理器的第二端以及电压跟随器的第二端连接;

20、第二集成运算放大器的第二端分别与第一处理器的第二端以及电压跟随器的第二端连接;

21、第一集成运算放大器的第三端以及第二集成运算放大器的第三端分别与第一处理器的第二端连接;

22、第一集成运算放大器的第四端以及第二集成运算放大器的第四端分别与控制电路连接;

23、第一集成运算放大器的第四端、第一集成运算放大器的第五端、第二集成运算放大器的第四端以及第二集成运算放大器的第五端分别与接地端连接。

24、在又一种可选方案中,电压跟随器包括第三集成运算放大器、第一电阻、第二电阻、第一电容以及第二电容,其中:

25、第三集成运算放大器的第一端与第一电源连接;

26、第三集成运算放大器的第二端分别与第一电阻的第一端、第二电阻的第一端以及第一电容的第一端连接;

27、第三集成运算放大器的第三端与第三集成运算放大器的第四端连接;

28、第三集成运算放大器的第四端分别与第一集成运算放大器的第二端以及第二集成运算放大器的第二端连接;

29、第一电阻的第二端分别与第二电源以及第二电容的第一端连接;

30、第三集成运算放大器的第五端、第二电阻的第二端、第一电容的第二端以及第二电容的第二端分别与接地端。

31、在又一种可选方案中,控制电路包括单片机、晶振电路以及第二去耦电容电路,其中:

32、晶振电路的第一端与单片机的第一端连接;

33、第二电源分别与第二去耦电容电路的第一端以及单片机的第二端连接;

34、单片机的第三端与第一集成运算放大器的输出端连接;

35、单片机的第四端与第二集成运算放大器的输出端连接;

36、单片机的第五端与驱动电路连接;

37、晶振电路的第二端、第二去耦电容电路的第二端以及单片机的第六端分别与接地端连接。

38、在又一种可选方案中,驱动电路包括第一自举升压电路、第二自举升压电路、第三自举升压电路、第一功率电路、第二功率电路以及第三功率电路,其中:

39、第一自举升压电路的第一端、第二自举升压电路的第一端以及第三自举升压电路的第一端分别与单片机的第五端连接;

40、第一自举升压电路的第二端与第一功率电路的第一端连接;

41、第二自举升压电路的第二端与第二功率电路的第一端连接;

42、第三自举升压电路的第二端与第三功率电路的第一端连接;

43、第一功率电路的第二端分别与第二功率电路的第二端以及第三功率电路的第二端连接;

44、第一功率电路的第三端分别与第二功率电路的第三端以及第三功率电路的第三端连接;

45、电机分别与第一功率电路的第四端、第二功率电路的第四端以及第三功率电路的第四端连接。

46、在又一种可选方案中,驱动电路还包括:

47、第一自举升压电路的第三端、第二自举升压电路的第三端以及第三自举升压电路的第三端分别与第三电源连接;

48、第一功率电路的第五端、第二功率电路的第五端以及第三功率电路的第五端分别与第四电源连接;

49、第一自举升压电路的第四端、第二自举升压电路的第四端、第三自举升压电路的第四端、第一功率电路的第六端、第二功率电路的第六端以及第三功率电路的第六端分别与接地端连接。

50、在又一种可选方案中,第一自举升压电路包括第二处理器、第三去耦电容电路、二极管、第三电容以及第四电容,其中:

51、第三电源分别与第二处理器的第一端、第三去耦电容电路的第一端以及二极管的正极连接;

52、二极管的负极分别与第二处理器的第二端、第三电容的第一端、第四电容的第一端连接;

53、第二处理器的第三端以及第二处理器的第四端分别与单片机的第五端连接;

54、第二处理器的第五端以及第二处理器的第六端分别与第一功率电路的第一端连接;

55、第二处理器的第七端分别与第三电容的第二端、第四电容的第二端以及第一功率电路的第一端连接;

56、第二处理器的第八端以及第三去耦电容电路的第二端分别与接地端连接。

57、在又一种可选方案中,第一功率电路包括第一场效应管以及第二场效应管,其中:

58、第一场效应管的栅极与第二处理器的第五端连接;

59、第二场效应管的栅极与第二处理器的第六端连接;

60、第一场效应管的源极分别与第二场效应管的漏极、第二处理器的第七端以及电机连接;

61、第一场效应管的漏极与第四电源连接;

62、第二场效应管的源极与接地端连接。

63、有益效果:

64、本技术提出的永磁同步电机的控制系统,包括信号生成电路、控制电路以及驱动电路,其中:控制电路分别与信号生成电路以及驱动电路连接,信号生成电路与设置在操纵旋钮上的永磁体连接,驱动电路与电机连接;由信号生成电路基于永磁体的角位移,生成相应的模拟信号;由控制电路基于预设算法对模拟信号进行计算处理,得到与角位移所对应的方位角数据,并生成与方位角数据所对应的脉冲宽度调制信号,以使驱动电路基于脉冲宽度调制信号对电机进行控制处理。

65、本技术在实现上述永磁同步电机的控制时,可由信号生成电路中的磁角度芯片检测操纵旋钮上永磁体的角位移,生成相应的模拟信号,并由控制电路对模拟信号进行计算处理,以使驱动电路对电机进行控制处理,有效地避免了接触式无级调速系统存在摩擦磨损以及能量损失,从而造成精度受限的问题,提高了电机控制的精确度、响应效率以及稳定性。


技术特征:

1.一种永磁同步电机的控制系统,其特征在于,包括信号生成电路、控制电路以及驱动电路,其中:

2.根据权利要求1所述的一种永磁同步电机的控制系统,其特征在于,所述信号生成电路包括第一处理器、第一去耦电容电路以及放大电路,其中:

3.根据权利要求2所述的一种永磁同步电机的控制系统,其特征在于,所述放大电路包括差分放大电路以及电压跟随器,其中:

4.根据权利要求3所述的一种永磁同步电机的控制系统,其特征在于,所述差分放大电路包括第一集成运算放大器以及第二集成运算放大器,其中:

5.根据权利要求4所述的一种永磁同步电机的控制系统,其特征在于,所述电压跟随器包括第三集成运算放大器、第一电阻、第二电阻、第一电容以及第二电容,其中:

6.根据权利要求3所述的一种永磁同步电机的控制系统,其特征在于,所述控制电路包括单片机、晶振电路以及第二去耦电容电路,其中:

7.根据权利要求6所述的一种永磁同步电机的控制系统,其特征在于,所述驱动电路包括第一自举升压电路、第二自举升压电路、第三自举升压电路、第一功率电路、第二功率电路以及第三功率电路,其中:

8.根据权利要求7所述的一种永磁同步电机的控制系统,其特征在于,所述驱动电路还包括:

9.根据权利要求8所述的一种永磁同步电机的控制系统,其特征在于,所述第一自举升压电路包括第二处理器、第三去耦电容电路、二极管、第三电容以及第四电容,其中:

10.根据权利要求9所述的一种永磁同步电机的控制系统,其特征在于,所述第一功率电路包括第一场效应管以及第二场效应管,其中:


技术总结
本申请公开了一种永磁同步电机的控制系统,包括信号生成电路、控制电路以及驱动电路,其中:控制电路分别与信号生成电路以及驱动电路连接,信号生成电路与设置在操纵旋钮上的永磁体连接,驱动电路与电机连接;由信号生成电路基于永磁体的角位移,生成相应的模拟信号;由控制电路基于预设算法对模拟信号进行计算处理,得到与角位移所对应的方位角数据,并生成与方位角数据所对应的脉冲宽度调制信号,以使驱动电路基于脉冲宽度调制信号对电机进行控制处理。本申请在实现上述永磁同步电机的控制时,有效地避免了接触式无级调速系统存在摩擦磨损以及能量损失,从而造成精度受限的问题,提高了电机控制的精确度、响应效率以及稳定性。

技术研发人员:甘宏伟,胡宇梁,朱立勋,朱天翔,郎烨,王恒,罗涵,陆蓓
受保护的技术使用者:宁波恒力达科技有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/5/29
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