本发明涉及到电机控制技术，具体涉及到永磁同步电机的控制系统。
背景技术：
随着现代工业技术的飞速发展，永磁同步电动机因体积小、效率高、过载能力大和响应速度快等优点，已经在伺服领域中占据了重要地位。同时永磁同步电机的应用在日常生活生产中也变得越来越重要，如在家电设备中：冰箱、空调、洗衣机等对永磁同步电机的使用；在交通运输中：船舶电力推进器、电力机车、电动汽车等对永磁同步电机的使用；在办公自动化设备中：激光打印机、复印机、硬盘驱动器等对永磁同步电机的使用；以及电动医疗器械等各个领域。尤其是在航空航天、机器人等对电机性能和控制精度要求高的领域更加受到重视。
伴随着永磁同步电机应用范围不断扩大，必然要提高对其控制系统的要求。传统的控制系统设计复杂、成本高、操作不便，对于想要使用控制系统的用户往往会付出高昂的代价。
技术实现要素：
针对以上问题，本发明提出了一种永磁同步电机控制系统，该系统结构简单、操作方便、控制精度高、成本低、节约能源，具有较高的使用价值。
本发明具体采用以下技术方案：
一种永磁同步电机控制系统，其特征在于：该系统包括电流采集电路、过流检测电路、故障信号处理电路、hall传感器接口电路、pwm信号输出电路、驱动隔离保护电路、逆变电路、通信接口电路、键盘显示电路、上位机、控制器和电源。
所述电流采集电路与所述控制器相连，获取永磁同步电机的三相电流，将电流通过所述过流检测电路进行处理，如果电流正常，则通过所述控制器进行ad转换，接着将得到的数字量电流进行电压空间矢量运算，通过所述pwm信号输出电路将运算结果输出，经过所述驱动隔离保护电路之后，驱动逆变电路；如果电流异常，则通过所述故障信号处理电路来处理电流信号。
所述过流检测电路与所述控制器相连，检测采样电流是否异样。
所述故障信号处理电路与所述控制器相连，自动处理控制系统的故障信号。
所述pwm信号输出电路与所述控制器相连，产生pwm信号。
所述逆变电路与所述驱动隔离保护电路相连，用于驱动电机的三相绕组。
所述hall传感器接口电路与所述控制器相连，外部与霍尔传感器相接，检测电机转子的位置。
所述通信接口电路、键盘显示电路与所述控制器相连，所述通信接口电路另一端连接所述上位机。
附图说明
图1是永磁同电机控制系统结构图；
图2是永磁同步电机控制系统的电流采集电路图；
图3是永磁同步电机控制系统的过流检测电路图；
图4是永磁同步电机控制系统的故障信号处理电流图；
图5是永磁同步电机控制系统的逆变电路图。
具体实施方式
下面结合附图和实例对本发明做进一步说明。
图1是永磁同步电机控制系统结构图，包括电流采集电路、过流检测电路、故障信号处理电路、hall传感器接口电路、pwm信号输出电路、逆变电路、通信接口电路、键盘显示电路、上位机、控制器和电源。所述电流采集电路与控制器相连，获取永磁同步电机的三相电流，将电流通过所述过流检测电路进行处理，如果电流正常，则通过所述控制器进行ad转换，将得到的数字量电流进行电压空间矢量运算，通过所述pwm信号输出电路将运算结果输出，经过所述驱动隔离保护电路之后，驱动逆变电路；如果电流异常，则通过所述故障信号处理电路来处理电流信号。所述过流检测电路与所述控制器相连，用来检测采样电流是否异样。所述故障信号处理电路与所述控制器相连，自动处理控制系统的故障信号。所述pwm信号输出电路与所述控制器相连，产生pwm信号。所述逆变电路与所述驱动隔离保护电路相连，用于驱动电机的三相绕组。所述hall传感器接口电路与所述控制器相连，外部与霍尔传感器相接，检测电机转子的位置。所述通信接口电路、键盘显示电路分别与所述控制器相连，所述通信接口电路另一端连接所述上位机。
图2是永磁同步电机控制系统的电流采集电路图，以a相电流为例。通过电流传感器检测到电流初始信号a_current，为了防止电压过高，用两个二极管组成限压管将电压控制在0～5v区间内，由于单片机的电压为不能超过.3v，所以用电阻r10、r11和运算放大器u5组成分压电路和电压跟随电路，最后输出采集的电流模拟量。
图3是永磁同步电机控制系统的过流检测电路图，电路为比较电路，以a相电流为例。a相电流与参考电流ref通过比较器u4进行比较，若a相电流大于参考电流ref，则发生过流现象，输出信号a_oc为0。为了保证有输出信号，外接上拉电阻r7。
图4是永磁同步电机控制系统的故障信号处理电流图，以a相电流为例。将过流检测电路获得的电流信号a_oc通过施密特触发器u1c进行整形滤波，得到阶跃信号in3，信号in3输入到控制器，若为故障信号，控制器则会关闭功率管，若为正常信号，控制系统则会正常运行。
图5是永磁同步电机控制系统的逆变电路图，以驱动a相绕组为例。所述pwm信号输出电路产生的pwm信号，通过光电耦合器组成的驱动隔离保护电路后，输出信号ap_g、ap_s、an_g、an_s来决定q1和q4的导通状态。当两个igbt同时导通时，电流从高电平流向低电平，驱动a相绕组。当电机停止工作后，若a相绕组的电势高于高电平，电流就会流过二极管d11为电源充电，节约能源。
综上所述，本发明提供了一种永磁同步电机控制系统，其结构简单、控制精度高、成本低、操作方便，具有较高的应用价值；同时具有故障处理电路，既能延长电机和控制器的使用寿命，又能保护操作者的人身安全；电机停止工作后，电机绕组上剩余电能自动为电池充电，减少资源的浪费，进一步提高了本发明的应用价值。
对于本领域的普通技术人员而言，根据本发明的教导，在不脱离本发明的原理与精神的情况下，对实施方式所进行的改变、修改、替换和变型仍落入本发明的保护范围之内。