对称电源式六相无位置传感器无刷电机的控制电路的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供一种对称电源式六相无位置传感器无刷电机的控制电路。解决【背景技术】中电源稳定性不足影响电感量测量精度且不利于控制的技术问题。本实用新型的对称电源由电枢上驱动电路正电源与恒流二极管2DH1、绕组正激励脉冲电路电源、电枢电感电压比较电路正电源、电枢电感电压比较电路负电源、绕组负激励脉冲电路电源、恒流二极管2DH2、电枢下驱动电路负电源依次串联而成。这六组电源由六只稳压二极管及两只恒流二极管串接组成，恒流二极管的利用，既有利于各稳压管电压稳定，还能使不通电绕组激励脉冲最大电流为恒流二极管的恒流电流，特别有利于电枢电感测量。
【专利说明】对称电源式六相无位置传感器无刷电机的控制电路
【技术领域】
[0001]本实用新型属于机电【技术领域】，具体涉及一种以电机中性点为中心的对称电源式六相无位置传感器无刷电机的控制电路。
【背景技术】
[0002]现有技术中，电枢驱动电路的电源会用到自举电路电源供电，甚至电池供电，在一些特殊情况下，如长时间停用、赌转、负载巨变等，电源稳定性不足会影响到电机响应性能，再如,不通电绕组激励脉冲电路和电枢电感电压比较电路共用同一电源,对电枢电感电压比较电路来说电源稳定性不足，影响电感量测量精度，这对电机性能的提高就会依赖更复杂的控制算法；另外在电机电枢驱动电路中，上驱动端为换相和PWM调制调压控制，下驱动端仅为换相控制，这样会出现电机中性点N电位浮动跳变，也不能有效在PWM调制调压控制过程中进行回馈能量的合理控制；还有就是电机电流检测为电阻方式，要求控制器地与功率电源低压端连接，也便于进行无需光耦地直接对下驱动端功率驱动管的控制，但这样对驱动电路的对称控制就更难了。
【发明内容】
[0003]为了解决【背景技术】中电源稳定性不足导致电机响应性能受限等技术问题，本实用新型提供了 一种对称电源式六相无位置传感器无刷电机的控制电路。
[0004]本实用新型原理是:本实用新型的对称电源是由功率管驱动用正负电源、(不通电)绕组激励脉冲电路用正负电源、电枢电感电压比较电路用正负电源共六组电源组成,这六组电源由六只稳压二极管及两只恒流二极管串接组成，恒流二极管的利用，既有利于各稳压管电压稳定，还能使(不通电)绕组激励脉冲最大电流为恒流二极管的恒流电流，特别有利于电枢电感测量，并且在稳压管D3、D4上并接的电流检测光耦电路，其中的电阻R21、R22的电流既能判断激励脉冲电流是否达到最大，又能通过给稳压管D5、D6提供电流而提升在V1+、V1-变化时V2+、V2-的稳压性。以电机中性点N为中点的对称电源式六相无位置传感器无刷电机的控制电路，与以往的电机控制中以下驱动功率单元仅换相控制，上驱动功率单元为换相及PWM调制调压控制相比，中性点N相对功率电源由跳动式变为稳定的中点零点，要求电机驱动的上驱动功率单元和下驱动功率单元等同控制，即同时进行换相和PWM调制调压控制，无论是启停、换相、调制完全同时控制，实现六相中性点相对功率电源实时为中点零电位。
[0005]本实用新型的技术解决方案是:
[0006]对称电源式六相无位置传感器无刷电机的控制电路，包括控制器、电枢驱动电路、电枢驱动电路的电源、绕组激励脉冲电路、绕组激励脉冲电路的电源、电枢电感电压比较电路、电枢电感电压比较电路的电源，其特殊之处在于，电枢驱动电路为六组,每一组均包括电枢上驱动电路和电枢下驱动电路；电枢驱动电路的电源包括电枢上驱动电路正电源和电枢下驱动电路负电源；电枢上驱动电路正电源给每一组的电枢上驱动电路供电，电枢上驱动电路驱动上驱动功率单元；电枢下驱动电路负电源给每一组的电枢下驱动电路供电，电枢下驱动电路驱动下驱动功率单元；六组电枢上驱动电路和电枢下驱动电路的功率输出端与电机的A相-F相 对应连接；
[0007]绕组激励脉冲电路为六组，每一组均包括绕组正激励脉冲电路和绕组负激励脉冲电路；绕组激励脉冲电路电源包括绕组正激励脉冲电路电源和绕组负激励脉冲电路电源；绕组正激励脉冲电路电源给每一组的绕组正激励脉冲电路供电；绕组负激励脉冲电路电源给每一组的绕组负激励脉冲电路供电；
[0008]电枢电感电压比较电路为六组，电枢电感电压比较电路的电源包括电枢电感电压比较电路正电源和电枢电感电压比较电路负电源；电枢电感电压比较电路正电源和电枢电感电压比较电路负电源串联后给六组电枢电感电压比较电路供电；
[0009]电枢上驱动电路正电源与恒流二极管2DH1、绕组正激励脉冲电路电源、电枢电感电压比较电路正电源、电枢电感电压比较电路负电源、绕组负激励脉冲电路电源、恒流二极管2DH2、电枢下驱动电路负电源依次串联。
[0010]上述电枢上驱动电路正电源包括电源正端VT+、电源负端VT-、稳压管D1、电容Cl，稳压管Dl的负极、电容Cl的正极均与电源正端VT+连接，稳压管Dl的正极、电容Cl的负极均与电源负端VT-连接；
[0011]上述电枢下驱动电路负电源包括电源正端VB+、电源负端VB-、稳压管D2、电容C2，稳压管D2的负极、电容C2的正极均与电源正端VB+连接，稳压管D2的正极、电容C2的负极均与电源负端VB-连接。
[0012]上述绕组正激励脉冲电路电源包括电源正端VI+、电机中性点N、稳压管D3、稳压管D5、电阻R21和光耦G6，电源正端Vl+与稳压管D3的负极连接，稳压管D3的负极与恒流二极管2DH1的负极相连，稳压管D3正极与稳压管D5负极连接，稳压管D5正极与电机中性点N连接，电阻R21 —端与稳压管D3负极连接，电阻R21另一端与光耦G6的输入正极连接，光耦G6的输入负极与稳压管D3正极连接，光耦G6的输出正极与控制器的I+端连接，光耦G6的输出负极接GND ；
[0013]绕组负激励脉冲电路电源包括电源负端V1-、电机中性点N、稳压管D4、稳压管D6、电阻R22和光耦G7 ;稳压管D6负极与电机中性点N连接，稳压管D6正极与稳压管D4负极连接，稳压管D4正极与恒流二极管2DH2正极连接，稳压管D4正极与电源负端Vl-连接，电阻R22 —端与稳压管D4正极连接，电阻R22另一端与光耦G7的输入负极连接，光耦G7的输入正极与稳压管D4负极连接，光耦G7的输出正极与控制器的1-端连接，光耦G7的输出负极接GND。
[0014]每一组绕组正激励脉冲电路均包括电阻R5、R7、光耦G1、脉冲驱动管Tl，光耦Gl的输入正极与电源Vc连接，光耦Gl的输入负极与电阻R5连接，电阻R5的另一端与控制器的Al+连接，光耦Gl的输出正极与脉冲驱动管Tl的栅极、电阻R7连接，脉冲驱动管Tl的源极、电阻R7的另一端与电源正端Vl+连接，光耦Gl的输出负极与中性点N连接；
[0015]每一组绕组负激励脉冲电路均包括电阻R6、R8、光耦G2、脉冲驱动管T2，光耦G2的输入正极与电源Vc连接，光耦G2的输入负极与电阻R6连接，电阻R6的另一端与控制器的Al-连接，光耦G2的输出正极与中性点N连接，光耦G2的输出负极分别与脉冲驱动管T2的栅极、电阻R8连接，脉冲驱动管T2的源极、电阻R8的另一端与电源负端Vl-连接，脉冲驱动管Tl的漏极与脉冲驱动管T2的漏极作为输出端互相连接，并通过激励限流电阻R13与电机的A相-F相其中一相连接。
[0016]上述电枢电感电压比较电路正电源包括电源正端V2+、电机中性点N、稳压管D5、电阻R1、电阻R3 ;电阻R1、电阻R3串联后接在电源正端V2+和电机中性点N之间，电源正端V2+与稳压管D5负极连接，稳压管D5正极与电机中性点N连接；
[0017]电枢电感电压比较电路负电源包括电源负端V2-、电机中性点N、稳压管D6、电阻R2、电阻R4 ;电阻R2、电阻R4串联后接在电源负端V2-和电机中性点N之间，稳压管D6正极与电源负端V2-连接，稳压管D6负极与电机中性点N连接；
[0018]电枢电感电压比较电路的取样正基准电压VAl由电阻R1、电阻R3的连接点提供；电枢电感电压比较电路的取样负基准电压VA2由电阻R2、电阻R4的连接点提供。
[0019]每一组电枢电感电压比较电路均包括电阻R14、电阻R15、钳位二极管D7、钳位二极管D8、电阻R16、电阻R17、电阻R18、电阻R19、电阻R20、运放Al、运放A2、光耦G5 ；
[0020]每一组电枢电感电压比较电路中的电阻R14 —端与电机的其中一相连接，电阻R14的另一端与电阻R15、电阻R16、电阻R18、钳位二极管D7正极、钳位二极管D8负极分别连接，电阻R16的另一端接入运放Al的正极，电阻R16的另一端同时与电阻R17串联后接入运放Al的输出，电阻R18的另一端接入运放A2的正极，电阻R18的另一端同时与电阻R19串联后接入运放A2的输出，钳位二极管D7的负极与电源正端V2+连接，钳位二极管D8的正极与电源负端V2-连接，电枢电感电压比较电路的取样正基准电压VAl与运放Al的负极连接，电枢电感电压比较电路的取样负基准电压VA2与运放A2的负极连接，电阻R20与运放Al的输出端连接，电阻R20的另一端与光耦G5的输入负极连接，光耦G5的输入正极与运放A2的输出连接，光耦G5输出负极接GND，光耦G5的输出正极与控制器的A2端连接，电阻R15的另一端与电机中性点N连接。
[0021]上述功率电源正极Vm+通过电流传感器H与稳压管Dl的负极连接。
[0022]上述绕组正激励脉冲电路中的Vl+端还与电容C3的正极连接，电容C3的负极与电机中性点N连接；绕组负激励脉冲电路的Vl-端还与电容C4负极连接，电容C4正极和电机中性点N连接。
[0023]上述电枢电感电压比较电路正电源的电源正端V2+还与电容C5正极连接，电容C5负极与电机中性点N连接；电枢电感电压比较电路负电源的电源负端V2-还与电容C6负极连接，电容C6正极与电机中性点N连接。
[0024]本实用新型的优点是:
[0025](I)本实用新型的对称电源为电枢驱动电路、不通电绕组激励脉冲电路、电枢电感电压比较电路提供一揽子解决方案，使得电枢驱动电路的电源为两组对称设置的直流电源、不通电绕组激励脉冲电路的电源为两组对称设置的直流电源、电枢电感电压比较电路的电源为更稳定的两组对称设置的直流电源，这种对称电源式无刷电机控制电路确切地解决了包括堵转在内的任意状态下的实时转子位置检测及换相调速控制。
[0026](2)恒流管的应用，使电路对电源电压的适应能力增强，使电感测量的激励脉冲电流由恒流管限定为恒定，有利于电枢电感的准确测量。
[0027](3)该电源可以适用于六相、九相甚至更多相的电机，电机的每一相共用该电源。【专利附图】
【附图说明】
[0028]图1是本实用新型的电路原理图；
[0029]图2是本实用新型的磁场与激励脉冲、电枢电压、信号反馈时序图；
[0030]图3是本实用新型的换相时序图；
[0031]图4是本实用新型电枢电感测量的等效电路图。
【具体实施方式】
[0032]如图1，对称电源式六相无位置传感器无刷电机的控制电路，包括控制器、电枢驱动电路、电枢驱动电路的电源、绕组激励脉冲电路、绕组激励脉冲电路的电源、电枢电感电压比较电路、电枢电感电压比较电路的电源；
[0033]电枢驱动电路为六组，每一组均包括电枢上驱动电路和电枢下驱动电路；电枢驱动电路的电源包括电枢上驱动电路正电源和电枢下驱动电路负电源；电枢上驱动电路正电源给每一组的电枢上驱动电路供电，电枢上驱动电路驱动上驱动功率单元；电枢下驱动电路负电源给每一组的电枢下驱动电路供电，电枢下驱动电路驱动下驱动功率单元；六组电枢上驱动电路和电枢下驱动电路的功率输出端与电机的A相-F相一一对应连接；
[0034]电枢上驱动电路和电枢下驱动电路可以采用现有的各种驱动电路，例如，电枢上驱动电路包括电阻R9、R11、光耦G3、功率驱动管T3，光耦G3的输入正极与电源Vc连接，光耦G3的输入负极与电阻R9连接，电阻R9的另一端与控制器的AT端连接，光耦G3的输出正极与功率驱动管T3的栅极、电阻Rll连接，功率驱动管T3的源极、电阻Rll的另一端与电源正端VT+连接，光耦G3的输出负极与电源负端VT-连接；电枢下驱动电路包括电阻R10、R12、光耦G4、功率驱动管T4，光耦G4的输入正极与电源Vc连接，光耦G4的输入负极与电阻RlO连接，电阻RlO的另一端与控制器的AB端连接，光耦G4的输出正极与电源正端VB+连接，光耦G4的输出负极与功率驱动管T4的栅极、电阻R12连接，功率驱动管T4的源极、电阻R12的另一端与电源负端VB-连接，功率驱动管T3的漏极与功率驱动管T4的漏极作为功率输出端互相连接，并与电机电枢的其中一相连接。
[0035]绕组激励脉冲电路为六组，每一组均包括绕组正激励脉冲电路和绕组负激励脉冲电路；绕组激励脉冲电路电源包括绕组正激励脉冲电路电源和绕组负激励脉冲电路电源；绕组正激励脉冲电路电源给每一组的绕组正激励脉冲电路供电；绕组负激励脉冲电路电源给每一组的绕组负激励脉冲电路供电；
[0036]电枢电感电压比较电路为六组，电枢电感电压比较电路的电源包括电枢电感电压比较电路正电源和电枢电感电压比较电路负电源；电枢电感电压比较电路正电源和电枢电感电压比较电路负电源串联后给六组电枢电感电压比较电路供电；
[0037]电枢上驱动电路正电源与恒流二极管2DH1、绕组正激励脉冲电路电源、电枢电感电压比较电路正电源、电枢电感电压比较电路负电源、绕组负激励脉冲电路电源、恒流二极管2DH2、电枢下驱动电路负电源依次串联。
[0038]上述电枢上驱动电路正电源包括电源正端VT+、电源负端VT-、稳压管D1、电容Cl，稳压管Dl的负极、电容Cl的正极均与电源正端VT+连接，稳压管Dl的正极、电容Cl的负极均与电源负端VT-连接；
[0039]所述电枢下驱动电路负电源包括电源正端VB+、电源负端VB-、稳压管D2、电容C2，稳压管D2的负极、电容C2的正极均与电源正端VB+连接，稳压管D2的正极、电容C2的负极均与电源负端VB-连接。
[0040]绕组正激励脉冲电路电源包括电源正端VI+、电机中性点N、稳压管D3、稳压管D5、电阻R21和光耦G6，电源正端Vl+与稳压管D3的负极连接，稳压管D3的负极与恒流二极管2DH1的负极相连，稳压管D3正极与稳压管D5负极连接，稳压管D5正极与电机中性点N连接，电阻R21 —端与稳压管D3负极连接，电阻R21另一端与光耦G6的输入正极连接，光耦G6的输入负极与稳压管D3正极连接，光耦G6的输出正极与控制器的I+端连接，光耦G6的输出负极接GND ;流经电阻R21的电流有利于稳压管D5的电压稳定；
[0041]绕组负激励脉冲电路电源包括电源负端V1-、电机中性点N、稳压管D4、稳压管D6、电阻R22和光耦G7 ;稳压管D6负极与电机中性点N连接，稳压管D6正极与稳压管D4负极连接，稳压管D4正极与恒流二极管2DH2正极连接，稳压管D4正极与电源负端Vl-连接，电阻R22 —端与稳压管D4正极连接，电阻R22另一端与光耦G7的输入负极连接，光耦G7的输入正极与稳压管D4负极连接，光耦G7的输出正极与控制器的1-端连接，光耦G7的输出负极接GND，流经电阻R22的电流有利于稳压管D6的电压稳定。
[0042]每一组绕组正激励脉冲电路均包括电阻R5、R7、光耦Gl、脉冲驱动管Tl，光耦Gl的输入正极与电源Vc连接，光耦Gl的输入负极与电阻R5连接，电阻R5的另一端与控制器的Al+连接，光耦Gl的输出正极作为输出端与脉冲驱动管Tl的栅极、电阻R7连接，脉冲驱动管Tl的源极、电阻R7的另一端与电源正端Vl+连接，光耦Gl的输出负极与中性点N连接；
[0043]每一组绕组负激励脉冲电路均包括电阻R6、R8、光耦G2、脉冲驱动管T2，光耦G2的输入正极与电源Vc连接，光耦G2的输入负极与电阻R6连接，电阻R6的另一端与控制器的Al-连接，光耦G2的输出正极与中性点N连接，光耦G2的输出负极作为输出端分别与脉冲驱动管T2的栅极、电阻R8连接，脉冲驱动管T2的源极、电阻R8的另一端与电源负端Vl-连接，脉冲驱动管Tl的漏极与脉冲驱动管T2的漏极作为输出端互相连接，并通过激励限流电阻R13与电机电枢的A相-F相中其中一相连接。
[0044]脉冲驱动管T1、T2不设续流二极管，当脉冲驱动管Τ1、Τ2截止，即使电阻R13阻值较小，也没有电流流经电阻Rl3及脉冲驱动管Tl、Τ2。
[0045]电枢电感电压比较电路正电源包括电源正端V2+、电机中性点N、稳压管D5、电阻R1、电阻R3 ;电阻R1、电阻R3串联后接在电源正端V2+和电机中性点N之间，电源正端V2+与稳压管D5负极连接，稳压管D5正极与电机中性点N连接；
[0046]电枢电感电压比较电路负电源包括电源负端V2-、电机中性点N、稳压管D6、电阻R2、电阻R4 ；电阻R2、电阻R4串联后接在电源负端V2-和电机中性点N之间，稳压管D6正极与电源负端V2-连接，稳压管D6负极与电机中性点N连接；
[0047]电枢电感电压比较电路的取样正基准电压VAl由电阻R1、电阻R3的连接点提供；电枢电感电压比较电路的取样负基准电压VA2由电阻R2、电阻R4的连接点提供。
[0048]所述电枢电感电压比较电路为六组，每一组均包括电阻R14、电阻R15、钳位二极管D7、钳位二极管D8、电阻R16、电阻R17、电阻R18、电阻R19、电阻R20、运放Al、运放Α2、光耦G5 ；
[0049]每一组电枢电感电压比较电路中的电阻R14 —端与电机的其中一相连接，电阻R14的另一端与电阻R15、电阻R16、电阻R18、钳位二极管D7正极、钳位二极管D8负极分别连接，电阻R16的另一端接入运放Al的正极，电阻R16的另一端同时与电阻R17串联后接入运放Al的输出，电阻R18的另一端接入运放A2的正极，电阻R18的另一端同时与电阻R19串联后接入运放A2的输出，电枢电感电压比较电路的取样正基准电压VAl与运放Al的负极连接，电枢电感电压比较电路的取样负基准电压VA2与运放A2的负极连接，电阻R20与运放Al的输出端连接，电阻R20的另一端与光耦G5的输入负极连接，光耦G5的输入正极与运放A2的输出连接，光耦G5输出负极接GND，光耦G5的输出正极与控制器的A2端连接，电阻R15的另一端与电机中性点N连接，电阻R14与电阻R15的连接端为Al点，Al点的电压被二极管D7、D8钳位，保护比较电路。
[0050]功率电源正极Vm+通过电流传感器H与稳压管Dl的负极连接。
[0051]绕组正激励脉冲电路中的Vl+端还与电容C3的正极连接，电容C3的负极与电机中性点N连接；绕组负激励脉冲电路的Vl-端还与电容C4负极连接，电容C4正极和电机中性点N连接。
[0052]电枢电感电压比较电路正电源的电源正端V2+还与电容C5正极连接，电容C5负极与电机中性点N连接；
[0053]电枢电感电压比较电路负电源的电源负端V2-还与电容C6负极连接，电容C6正极与电机中性点N连接。
[0054]本实用新型的电枢驱动电路的电源、绕组激励脉冲电路的电源、电枢电感电压比较电路的电源为六相电机的每一相共用，恒流二极管的应用，使电路对电源电压的适应能力增强，使电感测量的激励脉冲电流由恒流管限定为恒定，有利于电枢电感的准确测量，并且在稳压管D3、D4上并接的电流检测光耦电路，其中的电阻R21、R22的电流既能判断激励脉冲电流是否达到最大，又能通过给稳压管D5、D6提供电流而提升在VI+、Vl-变化时V2+.V2-的稳压性。
[0055]这种对称电源式无刷电机控制电路确切地解决了包括堵转在内的任意状态下的实时转子位置检测及换相控制。
[0056]基于上述电路的控制方法，包括以下步骤:
[0057]I】控制器通过绕组正激励脉冲电路对不通电绕组施加激励正电压，不通电绕组上的电流逐渐增加，电压逐渐减小，这种电压和电流的变化快慢与本相绕组和永磁转子的相对位置有关，当不通电绕组上的电流增加到最大值时，恒流二极管2DH1所提供的电流大部分流向本绕组，绕组正激励脉冲电路电源提供的激励正电压随之降低，当激励正电压降低到一个设定值时，控制器关闭激励正电压，此时，本相绕组的电压会反向，本相绕组的电压的绝对值逐渐降低，通过电枢电感电压比较电路的比较获得电枢电压降低到取样基准电压时的信号，通过光耦把该信号反馈给控制器；
[0058]2】控制器通过绕组负激励脉冲电路对不通电绕组施加激励负电压，不通电绕组上的电流逐渐增大，电压逐渐减小，这种电压和电流的变化快慢与本相绕组和永磁转子的相对位置有关，不通电绕组上的电流增加到最大值时，恒流二极管2DH2所提供的电流大部分流向本绕组，激励负电压随之降低，当激励负电压降低到一个设定值时，控制器关闭激励负电压；此时，本相绕组的电压会反向，本相绕组的电压的绝对值逐渐降低，通过电枢电感电压比较电路的比较获得电枢电压降低到取样基准电压时的信号，通过光耦把该信号反馈给控制器；[0059]3】激励脉冲的上升时刻、下降时刻、电枢绕组的电压的绝对值降低到取样基准电压的时刻均被控制器记录；控制器判断从正电压施加开始到绕组电流增大到最大值为止所用时间与负电压从施加开始到绕组电流增大到最大值为止所用时间是否接近或相等，如果接近或相等，该时刻作为换相时刻；
[0060]或者控制器判断正电压从关闭开始到绕组电压的绝对值减小到取样基准电压为止所用时间与负电压从关闭开始到绕组电压减小到取样基准电压止的时间是否接近或相等，如果接近或相等，该时刻作为换相时刻；
[0061]4】控制器依据换相指令、速度指令、力矩指令统一发出控制信号，通过电枢驱动电路对电机进行对称控制，实现电机的速度控制或力矩控制或回馈控制。
[0062]磁场与激励脉冲、电枢电压、信号反馈时序图，如图2所示。从控制器发出的正、负激励脉冲Al的结束开始，接收的A2上升或下降沿时刻的回零时刻至，这二段时间的一致性程度，就是转子换相时间的远近，时间相等即为零点的换相时刻。这里激励脉冲的频率、宽度可灵活通过控制器软件调整，转子位置的判定是以时间的一致程度通过控制软件给出。启动前电机静止时，转子位置通过对六相电感量分别测量，得出完全处于零点的一相或不完全处在零点的二相及这二相定量位置。这种方法简单、确切、灵活，比位置传感器更能细致测得转子的位置，这在启动前的静止测量转子位置时就能显现出来其优势，这种测量方法效果类似旋转变压器转子位置测量。当电机从静止启动到速度增加，反电动势随着增加，不通电绕组的反电动势离零点位置越远越大，淹没了激励脉冲信号，不通电绕组的反电动势靠近零点位置时反电动势越来越小，到达零点位置时反电动势为零，不会影响转子位置换相时刻的判断。
[0063]本实用新型的换相时序，如图3所示。
[0064]图4为本实用新型电枢电感测量的等效电路图，其中，r为电枢内阻，R13即为图1中的激励限流电阻；R14、R15为图1中的电枢电感电压比较电路分压电
Un`y I
阻，恒流二极管2DH1、2DH2的额定电流需要满足^的条件，
Rl3+rR13+r
Vl= I Vl+1 = I Vl-1，V2=IV2+1 = IV2-1。
【权利要求】
1.对称电源式六相无位置传感器无刷电机的控制电路，包括控制器、电枢驱动电路、电枢驱动电路的电源、绕组激励脉冲电路、绕组激励脉冲电路的电源、电枢电感电压比较电路、电枢电感电压比较电路的电源，其特征在于，电枢驱动电路为六组,每一组均包括电枢上驱动电路和电枢下驱动电路；电枢驱动电路的电源包括电枢上驱动电路正电源和电枢下驱动电路负电源；电枢上驱动电路正电源给每一组的电枢上驱动电路供电，电枢上驱动电路驱动上驱动功率单元；电枢下驱动电路负电源给每一组的电枢下驱动电路供电，电枢下驱动电路驱动下驱动功率单元；六组电枢上驱动电路和电枢下驱动电路的功率输出端与电机的A相-F相一一对应连接； 绕组激励脉冲电路为六组，每一组均包括绕组正激励脉冲电路和绕组负激励脉冲电路；绕组激励脉冲电路电源包括绕组正激励脉冲电路电源和绕组负激励脉冲电路电源；绕组正激励脉冲电路电源给每一组的绕组正激励脉冲电路供电；绕组负激励脉冲电路电源给每一组的绕组负激励脉冲电路供电； 电枢电感电压比较电路为六组，电枢电感电压比较电路的电源包括电枢电感电压比较电路正电源和电枢电感电压比较电路负电源；电枢电感电压比较电路正电源和电枢电感电压比较电路负电源串联后给六组电枢电感电压比较电路供电； 电枢上驱动电路正电源与恒流二极管2DH1、绕组正激励脉冲电路电源、电枢电感电压比较电路正电源、电枢电感电压比较电路负电源、绕组负激励脉冲电路电源、恒流二极管2DH2、电枢下驱动电路负电源依次串联。
2.根据权利要求1所述的对称电源式六相无位置传感器无刷电机的控制电路，其特征在于，所述电枢上驱动电路正电源包括电源正端VT+、电源负端VT-、稳压管D1、电容Cl，稳压管Dl的负极、电容Cl的正极均与电源正端VT+连接，稳压管Dl的正极、电容Cl的负极均与电源负端VT-连接； 所述电枢下驱动电路负电源包括电源正端VB+、电源负端VB-、稳压管D2、电容C2，稳压管D2的负极、电容C2的正极均与电源正端VB+连接，稳压管D2的正极、电容C2的负极均与电源负端VB-连接。
3.根据权利要求1或2所述的对称电源式六相无位置传感器无刷电机的控制电路，其特征在于，绕组正激励脉冲电路电源包括电源正端VI+、电机中性点N、稳压管D3、稳压管D5、电阻R21和光耦G6，电源正端Vl+与稳压管D3的负极连接，稳压管D3的负极与恒流二极管2DH1的负极相连，稳压管D3正极与稳压管D5负极连接，稳压管D5正极与电机中性点N连接，电阻R21 —端与稳压管D3负极连接，电阻R21另一端与光耦G6的输入正极连接，光耦G6的输入负极与稳压管D3正极连接，光耦G6的输出正极与控制器的I+端连接，光耦G6的输出负极接GND ； 绕组负激励脉冲电路电源包括电源负端V1-、电机中性点N、稳压管D4、稳压管D6、电阻R22和光耦G7 ;稳压管D6负极与电机中性点N连接，稳压管D6正极与稳压管D4负极连接，稳压管D4正极与恒流二极管2DH2正极连接，稳压管D4正极与电源负端Vl-连接，电阻R22一端与稳压管D4正极连接，电阻R22另一端与光耦G7的输入负极连接，光耦G7的输入正极与稳压管D4负极连接，光耦G7的输出正极与控制器的1-端连接，光耦G7的输出负极接GND。
4.根据权利要求3所述的对称电源式六相无位置传感器无刷电机的控制电路，其特征在于，每一组绕组正激励脉冲电路均包括电阻R5、R7、光稱G1、脉冲驱动管Tl,光稱Gl的输入正极与电源Vc连接，光耦Gl的输入负极与电阻R5连接，电阻R5的另一端与控制器的Al+连接，光耦Gl的输出正极与脉冲驱动管Tl的栅极、电阻R7连接，脉冲驱动管Tl的源极、电阻R7的另一端与电源正端Vl+连接，光耦Gl的输出负极与中性点N连接； 每一组绕组负激励脉冲电路均包括电阻R6、R8、光耦G2、脉冲驱动管T2，光耦G2的输入正极与电源Vc连接，光耦G2的输入负极与电阻R6连接，电阻R6的另一端与控制器的Al-连接，光耦G2的输出正极与中性点N连接，光耦G2的输出负极分别与脉冲驱动管T2的栅极、电阻R8连接，脉冲驱动管T2的源极、电阻R8的另一端与电源负端Vl-连接，脉冲驱动管Tl的漏极与脉冲驱动管T2的漏极作为输出端互相连接，并通过激励限流电阻R13与电机的A相-F相其中一相连接。
5.根据权利要求4所述的对称电源式六相无位置传感器无刷电机的控制电路，其特征在于，电枢电感电压比较电路正电源包括电源正端V2+、电机中性点N、稳压管D5、电阻R1、电阻R3 ;电阻R1、电阻R3串联后接在电源正端V2+和电机中性点N之间，电源正端V2+与稳压管D5负极连接，稳压管D5正极与电机中性点N连接； 电枢电感电压比较电路负电源包括电源负端V2-、电机中性点N、稳压管D6、电阻R2、电阻R4 ；电阻R2、电阻R4串联后接在电源负端V2-和电机中性点N之间，稳压管D6正极与电源负端V2-连接，稳压管D6负极与电机中性点N连接； 电枢电感电压比较电路的取样正基准电压VAl由电阻R1、电阻R3的连接点提供；电枢电感电压比较电路的取样负基准电压VA2由电阻R2、电阻R4的连接点提供。
6.根据权利要求5所述的对称电源式六相无位置传感器无刷电机的控制电路，其特征在于，每一组电枢电感电压比较电路均包括电阻R14、电阻R15、钳位二极管D7、钳位二极管D8、电阻R16、电阻R17、电阻R18、电阻R19、电阻R20、运放Al、运放A2、光耦G5 ； 每一组电枢电感电压比较电路中的电阻R14 —端与电机的其中一相连接，电阻R14的另一端与电阻R15、电阻R16、电阻R18、钳位二极管D7正极、钳位二极管D8负极分别连接，电阻R16的另一端接入运放Al的正极，电阻R16的另一端同时与电阻R17串联后接入运放Al的输出，电阻R18的另一端接入运放A2的正极，电阻R18的另一端同时与电阻R19串联后接入运放A2的输出，钳位二极管D7的负极与电源正端V2+连接，钳位二极管D8的正极与电源负端V2-连接，电枢电感电压比较电路的取样正基准电压VAl与运放Al的负极连接，电枢电感电压比较电路的取样负基准电压VA2与运放A2的负极连接，电阻R20与运放Al的输出端连接，电阻R20的另一端与光耦G5的输入负极连接，光耦G5的输入正极与运放A2的输出连接，光耦G5输出负极接GND，光耦G5的输出正极与控制器的A2端连接，电阻R15的另一端与电机中性点N连接。
7.根据权利要求6所述的对称电源式六相无位置传感器无刷电机的控制电路，其特征在于，功率电源正极Vm+通过电流传感器H与稳压管Dl的负极连接。
8.根据权利要求7所述的对称电源式六相无位置传感器无刷电机的控制电路，其特征在于，绕组正激励脉冲电路中的Vl+端还与电容C3的正极连接，电容C3的负极与电机中性点N连接；绕组负激励脉冲电路的Vl-端还与电容C4负极连接，电容C4正极和电机中性点N连接。
9.根据权利要求8所述的对称电源式六相无位置传感器无刷电机的控制电路，其特征在于，电枢电感电压比较电路正电源的电源正端V2+还与电容C5正极连接，电容C5负极与电机中性点N连接；电枢电感电压比较电路负电源的电源负端V2-还与电容C6负极连接，电容C6正极与电机中性点N连 接。
【文档编号】H02P6/18GK203416204SQ201320530189
【公开日】2014年1月29日 申请日期:2013年8月28日 优先权日:2013年8月28日
【发明者】马玉林, 薛卫波, 赵军平, 李玉珊, 马泽希 申请人:西安磁林电气有限公司