本发明涉及电机控制技术领域，具体指一种应用于高速电机驱动控制器的无位置控制电路。
背景技术：
现有永磁同步电机高速控制器，采用有位置传感器检测电机驱动技术，通过位置传感器的位置来检测转子位置，而在某些特定场合，位置传感器会出现无法安装，高速时位置检测偏差过大，造成了位置检测不准确，这样容易造成高速电机运行时噪音大，振动大，转速低的缺陷，甚至某些场合无法正常使用。
技术实现要素：
本发明的要解决的问题是提出一种应用于高速电机驱动控制器的无位置控制电路，通过电机的电流和电压的检测，计算出转子的实际位置，从而使电机磁场的控制方式，这样可以有效避免电机无法检测位置或者位置不准确的问题。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案为：
一种应用于高速电机驱动控制器的无位置控制电路，包括整流桥、电机驱动模块、电流检测模块、电压检测模块和微控制器，
所述整流桥连接有交流电源，所述电机驱动模块电源输出至电机，所述整流桥与电机驱动模块之间连接有电流检测模块和电压检测模块，所述微控制器接收电流检测模块和电压检测模块的检测信号，并输出控制信号至电机驱动模块；
所述电机驱动模块包括6个绝缘栅双极型晶体管，所述绝缘栅双极型晶体管q2的集电极与整流桥的输出端相连接，所述绝缘栅双极型晶体管q2的发射极与绝缘栅双极型晶体管q3的集电极相连接，所述绝缘栅双极型晶体管q3的发射极与整流桥的输入端相连接，所述绝缘栅双极型晶体管q2的发射极与电机电连接；
所述绝缘栅双极型晶体管q4的集电极与整流桥的输出端相连接，所述绝缘栅双极型晶体管q4的发射极与绝缘栅双极型晶体管q5的集电极相连接，所述绝缘栅双极型晶体管q5的发射极与整流桥的输入端相连接，所述绝缘栅双极型晶体管q4的发射极与电机电连接；
所述绝缘栅双极型晶体管q6的集电极与整流桥的输出端相连接，所述绝缘栅双极型晶体管q6的发射极与绝缘栅双极型晶体管q7的集电极相连接，所述绝缘栅双极型晶体管q7的发射极与整流桥的输入端相连接，所述绝缘栅双极型晶体管q6的发射极与电机电连接；
所述6个绝缘栅双极型晶体管的控制极与微控制器信号连接。
作为优选，所述整流桥的输出端与绝缘栅双极型晶体管q2、q4、q6的集电极之间依次串联有电感l、电阻r1和二极管d5，所述电阻r1并联有开关k；所述绝缘栅双极型晶体管q2、绝缘栅双极型晶体管q4和绝缘栅双极型晶体管q6的集电极与二极管d5的输出端相连接。
作为优选，所述整流桥的输入端与绝缘栅双极型晶体管q3、q5、q7的发射极之间依次串联有电阻r2和电阻r5。
作为优选，还包括绝缘栅双极型晶体管q1和电压控制单元，所述绝缘栅双极型晶体管q1的集电极与二极管d5的输入端相连接；所述绝缘栅双极型晶体管q1的发射极连接至电阻r2和电阻r5的连接端；所述绝缘栅双极型晶体管q1的控制极与电压控制单元相连接，所述电压控制单元信号输入端与微控制器信号连接。
作为优选，还包括电容c1、电阻r3电阻r4，所述电容c1的一端与二极管d5的输出端相连接，所述电容c1的另一端连接至电阻r2和电阻r5的连接端，所述电阻r3电阻r4串联后与电容c1并联，所述电阻r3与电阻r4的连接端信号连接至微控制器。
作为优选，所述电流检测模块包括第一电流检测单元和第二电流检测单元，所述第一电流检测单元、第二电流检测单元的电流检测端与整流桥的输入端信号连接，所述第一电流检测单元、第二电流检测单元信号输出端与微控制器信号连接。
其中，通过第一电流检测单元和第二电流检测单元对整流桥的输入端的连接端进行分流检测，从而检测出电机的反馈电流。
作为优选，所述电压检测模块包括第一电压检测单元和第二电压检测单元，所述电阻r2和电阻r5的连接端与第一电压检测单元、第二电压检测单元的电压检测端信号连接，所述第一电压检测单元、第二电压检测单元信号输出端与微控制器信号连接。
其中，通过第一电压检测单元和第二电压检测单元对电阻r2和电阻r5的连接端进行分压检测。
作为优选，还包括驱动电路，所述6个绝缘栅双极型晶体管的控制极与驱动电路的驱动端相连接，所述驱动电路的信号端与微控制器相连接。
其中驱动电路为svpwm波形驱动，用于通过微控制器发出的控制信号驱动电机的运行。
作为优选，还包括外围故障输入单元和pc通讯单元，所述外围故障输入单元和pc通讯单元均与微控制器信号连接。
其中，微控制器通过接收外围故障输入单元输入的故障信号，从而发出控制信号至驱动电路。
作为优选，所述微控制器为mcu控制电路。
本发明具有以下的特点和有益效果：
采用上述技术方案，在无法安装物理位置传感器的电机场合可以正常使用永磁同步电机，减少物理位置传感器在高速时造成的位置误差；避免了物理传感器在安装时出现的安置偏差，从而使电机速度更稳定，噪音更低，转速更高；采用无位置控制技术，减少了物理位置传感器，降低了电机的成本，提高系统的可靠性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的电路原理图；
图中，1-第一电流检测单元；2-第二电流检测单元；3-电压控制单元；4-电流采集单元；5-pc通讯单元；6-外围故障输入单元；7-微控制器；8-第一电压检测单元；9-第二电压检测单元。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
本发明提供了一种应用于高速电机驱动控制器的无位置控制电路，如图1所示，包括整流桥、电机驱动模块、电流检测模块、电压检测模块和微控制器7，
其中整流桥由二极管d1、二极管d2、二极管d3和二极管d4组成。
整流桥连接有交流电源，电机驱动模块电源输出至电机，整流桥与电机驱动模块之间连接有电流检测模块和电压检测模块，微控制器接收电流检测模块和电压检测模块的检测信号，并输出控制信号至电机驱动模块；
电机驱动模块包括6个绝缘栅双极型晶体管，绝缘栅双极型晶体管q2的集电极与整流桥的输出端相连接，绝缘栅双极型晶体管q2的发射极与绝缘栅双极型晶体管q3的集电极相连接，绝缘栅双极型晶体管q3的发射极与整流桥的输入端相连接，绝缘栅双极型晶体管q2的发射极与电机电连接；
绝缘栅双极型晶体管q4的集电极与整流桥的输出端相连接，绝缘栅双极型晶体管q4的发射极与绝缘栅双极型晶体管q5的集电极相连接，绝缘栅双极型晶体管q5的发射极与整流桥的输入端相连接，绝缘栅双极型晶体管q4的发射极与电机电连接；
绝缘栅双极型晶体管q6的集电极与整流桥的输出端相连接，绝缘栅双极型晶体管q6的发射极与绝缘栅双极型晶体管q7的集电极相连接，绝缘栅双极型晶体管q7的发射极与整流桥的输入端相连接，绝缘栅双极型晶体管q6的发射极与电机电连接；
6个绝缘栅双极型晶体管的控制极与微控制器7信号连接。
本发明中，整流桥的输出端与绝缘栅双极型晶体管q2、q4、q6的集电极之间依次串联有电感l、电阻r1和二极管d5，电阻r1并联有开关k；绝缘栅双极型晶体管q2、绝缘栅双极型晶体管q4和绝缘栅双极型晶体管q6的集电极与二极管d5的输出端相连接。
其中电感l用于升压，电阻r1用于电流检测，二极管d5用于单向导通。
本发明中，整流桥的输入端与绝缘栅双极型晶体管q3、q5、q7的发射极之间依次串联有电阻r2和电阻r5。
其中电阻r2和电阻r5均用于电流检测。
本发明中，还包括绝缘栅双极型晶体管q1和电压控制单元，绝缘栅双极型晶体管q1的集电极与二极管d5的输入端相连接；绝缘栅双极型晶体管q1的发射极连接至电阻r2和电阻r5的连接端；绝缘栅双极型晶体管q1的控制极与电压控制单元相连接，电压控制单元信号输入端与微控制器信号连接。
可以理解的，微控制器7输出信号至电压控制单元3，电压控制单元3接收到信号后通过绝缘栅双极型晶体管q1的控制极控制电压。
本发明中，还包括电容c1、电阻r3电阻r4，电容c1的一端与二极管d5的输出端相连接，电容c1的另一端连接至电阻r2和电阻r5的连接端，电阻r3电阻r4串联后与电容c1并联，电阻r3与电阻r4的连接端信号连接至微控制器，从而对电阻r3与电阻r4的连接端进行电压采样。
其中电容为滤波电容，电阻r3电阻r4均为电压检测。
本发明中，电流检测模块包括第一电流检测单元1和第二电流检测单元2，第一电流检测单元1、第二电流检测单元2的电流检测端与整流桥的输入端信号连接，第一电流检测单元1、第二电流检测单元信号2输出端与微控制器7信号连接。
进一步的，电压检测模块包括第一电压检测单元8和第二电压检测单元9，电阻r2和电阻r5的连接端与第一电压检测单元8、第二电压检测单元9的电压检测端信号连接，第一电压检测单元8、第二电压检测单元9信号输出端与微控制器7信号连接。
进一步的，还包括驱动电路4，6个绝缘栅双极型晶体管的控制极与驱动电路4的驱动端相连接，驱动电路4的信号端与微控制器7相连接。
可以理解的，通过第一电流检测单元1和第二电流检测单元2对整流桥的输入端的连接端进行分流检测；通过第一电压检测单元8和第二电压检测单元9对电阻r2和电阻r5的连接端进行分压检测。微控制器7根据反馈电流检测和分压检测结果发出控制信号至驱动单元，驱动单元7接收到控制信号后驱动电机，对电机转速进行调整。
进一步的，还包括外围故障输入单元6和pc通讯单元5，外围故障输入单元6和pc通讯单元5均与微控制器7信号连接。
本发明中，微控制器7为mcu控制电路。
上述技术方案工作原理：
s1、通过电压检测单元的检测，检测出施加在电机三相的电压vu,vv,vw；
s2、通过电流检测单元的检测，检测出电机的反馈电流iu,iv,iw；
s3、vu,vv,vw，通过32位的mcu根据下面公式计算出ud,uq；
s4、iu,iv,iw通过32位的mcu根据公式下面计算出id,iq；
s5、步骤s3、s4中计算所得ud,uq和id,iq和电机的电阻参数r，电感参数ld,lq,以及反电动势ke根据下面公式计算出转速w；
s6、根据计算的转速，和角度差δθ，得到下一时刻的电机角度；
θn＝θ(n-1)+δθ＝w*t(n)-w*t(n-1)
s7、根据目前实际的转速w和指令转速wr的速度差作为偏移量，通过pid调解，得到指令vd,vq，然后指令vd,vq根据步骤3的公式反算出vu,vv,vw的指令。
通过对输入电压的检测，转换成相应的交流电压施加在电机上，电机产生的电流通过电流互感器检测出准确的数据，然后通过反馈电流，施加电机电压以及电机参数建立数学模型，计算出实际的电机转子位置，最后通过计算的转子位置变化得出电机旋转速度。
以上结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但本发明不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本发明原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本发明的保护范围内。