一种内置控制系统电动机控制方法与流程

本发明涉及一种电机控制装置，具体涉及一种内置控制系统电动机控制方法。

背景技术：

石油短缺和大气污染是困扰汽车产业的两大问题，世界各国都投入大量资金研发清洁能源汽车，我过电动车的研发处于示范运行和产业生产化推荐阶段。

电动机是电动车的主要部件之一，电动机的运作是将蓄电池储存的电能转化为动能驱动车辆行驶。目前，市场上出现的电动车驱动电机大致分为以下几种：交流异步电机(变频调速)、永磁同步电机、直流有刷电机、开关磁阻电机(SRD)等，这几种电机都需要控制系统才能运行，经调研，目前全部采用分体式连接的方案(如图1所示)，通常为普通外置控制器(13)通过高温电缆(14)连接电机霍尔线(12)和电机相线(15)，控制普通电机(11)运行。

这种分体连接的方式增加了线路损耗和系统成本，同时给安装带来了很大的不便，故障率较高。

技术实现要素：

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种内置控制系统电动机控制方法，将控制器设置在电机内部，使电机和控制装置一体化，解决了现有技术的问题。

技术方案：为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种内置控制系统电动机控制方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

1)控制板接收上位机指令，清空缓存，进入待开启状态；

2)开启后，检测霍尔传感器信号得到电机转子位置所在区间，计算转子信号数值；得到此刻的电机实际速度；

3)实际速度经过闭环控制后，与实际电流经过限流控制，得到调制幅值；

4)实际速度通过相位调整模块计算，霍尔传感器信号经过转子区间计算出的数值通过角度细分模块计算，共同得到波形调制模块的相位；

5)波形调制模块依据调制原则，根据周期、幅值和相位，依据调制原则输出脉冲宽度调制电压，控制电机启动。

相位调制根据电机实际速度来调整。

有益效果：本发明提供的一种内置控制系统电动机控制方法，充分考虑到电动车动 力系统成本、故障率以及效率的因素，在机械结构与控制系统上进行集成涉及，相对现有的分体式电机控制装置而言，本发明提供的电动机成本降低了20％以上，大幅减低了故障率。具体来说：

1、现有的外置控制系统的电机，需要提供电缆连接，本发明一体化集成后省掉了电缆总成，不但降低了电缆总成本，同时也减少了电缆供电的损耗；

2、现有的分体式连接需要两个壳体，即电机壳体和控制器壳体，而本发明一体化集成后省掉了控制器壳体的成本；

3、节约了安装空间和安装材料，减少了线路损耗，提升了系统效率，同时结构经凑美观，简化安装工艺，并节约了人工成本。

附图说明

图1为现有技术的连接方式示意图

图2为整体电机结构分解示意图

图3为控制系统结构示意图

图4为整体电机结构示意图

图5为电动机后端盖结构示意图

图6为磁钢与传感器信号板位置示意图

图7为霍尔调整机构结构示意图

图8安装结构示意图

具体实施方式

下面结合附图对本发明作更进一步的说明。

一种内置控制系统电动机控制方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

1)控制板接收上位机指令，清空缓存，进入待开启状态；

2)开启后，检测霍尔传感器信号得到电机转子位置所在区间，计算转子信号数值；得到此刻的电机实际速度；

3)实际速度经过闭环控制后，与实际电流经过限流控制，得到调制幅值；

4)实际速度通过相位调整模块计算，霍尔传感器信号经过转子区间计算出的数值通过角度细分模块计算，共同得到波形调制模块的相位；

5)波形调制模块依据调制原则，根据周期、幅值和相位，依据调制原则输出脉冲宽度调制电压，控制电机启动。

相位调制根据电机实际速度来调整。

如图2所示，一种内置控制系统电动机控制方法，包括护罩21、外壳25、转子26、定子27以及主轴28；其特征在于，包括电机控制系统；在电机本体的结构上突破了常规电机的设计结构，由电机一侧到另一侧依次为护罩21、控制系统22、后端盖24、外壳25；外壳内包括转子26、定子27以及主轴28；最外侧为前端盖29。电机的后端盖24既是电极的组成部分，也是控制系统固定组成部分，对于电机，后端盖24与前端盖29共同用于支撑轴承28；而对于控制系统，后端盖24起到支撑和散热的作用。

如图3所示，所述电机控制系统22安装在电机后端盖24外侧；依次包括控制板31、功率驱动板33和霍尔调整机构23；功率驱动板33上设置有MOS管32。

如图5所示，所述电机后端盖24外侧包括一个凸起的环形支撑台66，所述环形支撑台66上设置有引线孔61、62、63；后端盖24边缘均匀设置有避位槽65。

如图8所示，所述控制板31为环形铝基板，控制板31靠近电机一侧安装有若干电容39；所述环形铝基板包括相线接线柱孔82、相线引出孔85和支撑柱安装孔84；所述控制板通过金属支撑柱插入支撑柱安装孔84固定，并电气性能连接；

如图4所示，电机引线41、42、43通过环形支撑台66上的引线孔61、62、63连接到所述环形铝基板上；转子包括转子压盖412，转轴两端分别有轴承410、412。

如图6和图7所示，环形支撑台66的环形内侧，包括齿轮盘105和齿轮103、传感器信号板92，感器信号板92靠近电机一侧依次安装有角度调整盘104、环形磁钢盘94，环形磁钢盘94上包括一圈环形磁钢95；传感器信号板92背离电机一侧，传感器信号板92上安装有微电机102；所述齿轮103与角度调整盘104相接触。信号板上还包括霍尔位置标示孔91以及固定螺钉106。

如图2所示，所述护罩21上设置有进气孔210，护罩21侧壁设置有出气孔212。本装置运行时，电机的绕组和半导体开关器件会产生一定的热量，转子告诉运转产生的气流通端盖的通风口，把热气流拍到控制系统护照内，又排气风扇排除，护罩的进气孔210由于负压作用，通过防水结构吧冷空气吸入电机墙体，是绕组和控制系统工作在稳定温升范围，保障了电机运行的安全。

所述环形磁钢安置在风扇环形磁钢槽内。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。