一种开关磁阻电机的控制装置及控制方法与流程

本发明涉及开关磁阻电机控制技术领域，具体为一种开关磁阻电机的控制装置及控制方法。

背景技术：

目前，开关磁阻电机以结构简单、价格便宜、可靠性强、效率高和适应恶劣环境等优点被广泛应用与电动汽车、家用电器、通用工业等领域。

开关磁阻电机在电动汽车上的应用包括汽车驻车方面的应用，其应用方式为电机开环控制，即电机在一个固定转速下进行运转，进而带动机械结构实现对车辆的驻车。这种方式在响应时间和电机输出扭矩上都是固定的。

现有技术存在的问题是，在车辆启动时，电机由于响应时间和输出扭矩固定的限制，使得汽车在启动时会出现短暂的停顿，导致整车出现顿挫的感觉，明显影响汽车驾驶时的舒适性。并且由于输出扭矩固定，因此在电机出现负载变化时，电机动作不完整，从而导致无法实现相应的解锁和锁止功能。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种控制灵活，控制性好，效率高，控制器对磁极线圈的通、断时间即可达到控制电机转速的目的，开关磁阻电机的位置闭环控制，各个相间都准确，定时励磁以产生平稳有效的旋转的一种开关磁阻电机的控制装置及控制方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种开关磁阻电机的控制装置，包括控制装置本体、硬件系统、斩波控制器、逻辑电路，所述控制装置本体上设有转子外壳，所述控制装置本体的左端设有接线端，所述控制装置本体的内部设有硬件系统，所述硬件系统上设有开关磁阻电机，开关磁组电机的另一连接端与控制器连接，所述开关磁阻电机的另一连接端与信号收发模块连接，所述信号收发模块的另一端设有转速参考模块，所述转速参考模块的另一端与控制器连接。

优选的，所述控制器上设有速度信号检测模块，所述速度信号检测模块的一端设有逻辑电路，所述逻辑电路的另一连接端设有速度模式选择器，速度模式选择器的另一连接端分别与斩波控制器、单脉冲控制器连接，所述单脉冲控制器的上方连接端设有频率电压转换器，所述频率电压转换器的左端与速度信号检测模块，所述单脉冲控制器的右端设有功率换流器，所述功率换流器的一连接端与斩波控制器连接。

优选的，所述斩波控制器上设有dsp芯片，所述dsp芯片的右端设有d\a转换模块，所述斩波控制器上设有电流采样模块，电流采样模块的右端设有滤波放大器，所述d\a转换模块、滤波放大器的右端均与比较器连接，所述比较器的右端设有延时器，所述延时器的右端设有高速逻辑电路。

优选的，所述逻辑电路上设有第一电阻，所述第一电阻的一端接地，所述第一电阻的另一端设有第二电阻，所述第二电阻的另一端与第三电阻的一端连接，所述第二电阻、第三电阻之间的节点与第一三极管的基极连接，所述第一三极管的集电极与第四电阻的一端连接，所述第四电阻的另一端与vcc端连接，所述第四电阻的一端与第二三极管的集电极连接，所述第二三极管的基极与第一三极管的发射极连接，第二三极管的发射极与第三三极管的集电极连接，所述第三三极管的发射极接地，第三三极管的发射极还与第五电阻的一端连接，所述第五电阻的另一端与第一三极管的发射极连接。

优选的，所述开关磁阻电机的一连接端与检测器连接。

优选的，一种开关磁阻电机的控制装置的控制方法包括以下步骤：

a、将控制器本体上的两个接线端上插上连接线；

b、在将控制装置本体上的连接线与磁阻电机的连接端连接，连接好后接通电源；

c、磁阻电机转动，硬件系统上的检测器对磁阻电机检测，信号收发模块将检测的转速信号转换成电信号输送至转速参考模块与速度信号收发模块；

d、频率电压转换器对速度电信号进行转换，转换后经过单脉冲控制器对脉冲信号进行控制。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明的控制灵活，控制性好，效率高，控制器对磁极线圈的通、断时间即可达到控制电机转速的目的，开关磁阻电机的位置闭环控制，各个相间都准确，定时励磁以产生平稳有效的旋转。

附图说明

图1为本发明控制装置本体结构示意图；

图2为本发明硬件系统示意图；

图3为本发明斩波控制器系统示意图；

图4为本发明逻辑电路示意图。

图中：1、控制装置本体；2、硬件系统；3、接线端；4、信号收发模块；5、转速参考模块；6、速度信号检测模块；7、逻辑电路；8、速度模式选择器；9、检测器；10、开关磁阻电机；11、频率电压转换器；12、单脉冲控制器；13、斩波控制器；14、功率换流器；15、控制器；16、dsp芯片；17、d\a转换模块；18、电流采集模块；19、滤波放大器；20、比较器；21、延时器；22、高速逻辑电路；23、第一电阻；24、第二电阻；25、第三电阻；

26、第一三极管；27、第二三极管；28、第四电阻；29、第三三极管；30、第五电阻。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，本发明提供一种技术方案：一种开关磁阻电机的控制装置，包括控制装置本体1、硬件系统2、斩波控制器13、逻辑电路7，控制装置本体1上设有转子外壳，控制装置本体1的左端设有接线端3，控制装置本体1的内部设有硬件系统2，硬件系统2上设有开关磁阻电机10，开关磁阻电机10的一连接端与检测器9连接，开关磁组电机10的另一连接端与控制器15连接，开关磁阻电机10的另一连接端与信号收发模块4连接，信号收发模块4的另一端设有转速参考模块5，转速参考模块5的另一端与控制器15连接。

请参阅图2，控制器15上设有速度信号检测模块6，速度信号检测模块6的一端设有逻辑电路7，逻辑电路7的另一连接端设有速度模式选择器8，速度模式选择器8的另一连接端分别与斩波控制器13、单脉冲控制器12连接，单脉冲控制器12的上方连接端设有频率电压转换器11，频率电压转换器11的左端与速度信号检测模块6，单脉冲控制器12的右端设有功率换流器14，功率换流器14的一连接端与斩波控制器13连接。

请参阅图3，斩波控制器13上设有型号为tms320df2812的dsp芯片16，tms320df2812的dsp芯片16的右端设有型号为dac7724的d\a转换模块17，共同完成电路数据的转换，在斩波控制器13上设有型号cms050a的电流采样模块18，cms050a的电流采样模块18的右端设有lm358的滤波放大器19，lm358的滤波放大器19将cms050a的电流采样模块采集的信号进行放大，型号为dac7724的d\a转换模块17、lm358的滤波放大器19的右端均与型号lm339的比较器20连接，型号lm339的比较器20的右端设有延时器21，延时器21对比较器20的信号经过斩波延时后送入高速逻辑电路22，完成电流的斩波功能。

请参阅图4，逻辑电路7上设有第一电阻23，第一电阻23的一端接地，第一电阻23的另一端设有第二电阻24，第二电阻24的另一端与第三电阻25的一端连接，第二电阻24、第三电阻25之间的节点与第一三极管26的基极连接，第一三极管26的集电极与第四电阻28的一端连接，第四电阻28的另一端与vcc端连接，第四电阻28的一端与第二三极管27的集电极连接，第二三极管27的基极与第一三极管26的发射极连接，第二三极管27的发射极与第三三极管29的集电极连接，第三三极管29的发射极接地，第三三极管29的发射极还与第五电阻30的一端连接，第五电阻30的另一端与第一三极管26的发射极连接。

本发明中，一种开关磁阻电机的控制装置的控制方法包括以下步骤：

a、将控制器本体1上的两个接线端3上插上连接线；

b、在将控制装置本体1上的连接线与磁阻电机10的连接端连接，连接好后接通电源；

c、磁阻电机10转动，硬件系统2上的检测器9对磁阻电机10检测，信号收发模块4将检测的转速信号转换成电信号输送至转速参考模块5与速度信号收发模块6；

d、频率电压转换器11对速度电信号进行转换，转换后经过单脉冲控制器12对脉冲信号进行控制。

本发明的控制灵活，控制性好，效率高，控制器对磁极线圈的通、断时间即可达到控制电机转速的目的，开关磁阻电机的位置闭环控制，各个相间都准确，定时励磁以产生平稳有效的旋转。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。