一种基于DSP的直流无刷电机船电动推进控制器的制作方法

一种基于dsp的直流无刷电机船电动推进控制器
技术领域：
1.本实用新型涉及电机控制器技术领域，尤其涉及一种基于dsp的直流无刷电机船电动推进控制器。


背景技术：

2.船电动推进控制器通过驱动直流无刷电机的运动作为船舶的动力，无刷直流电机具有结构简单、运行可靠、效率高、稳定性好、维护方便等优点。基于无刷直流电机矢量控制方案的电驱动系统，在船舶电力推进领域具有广阔的应用前景。
3.船电动推进控制器采用直流无刷电机，替代传统的燃油汽油机，减小噪音，用蓄电池的能量替代了汽油，不会产生油烟与油沫的污染，节能环保。但是，现有技术基于直流无刷电机的船电动推进控制器，缺少运行检测和保护电路，且电机及控制系统的连接线复杂，容易出现故障，可靠性较差。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种基于dsp的直流无刷电机船电动推进控制器，以解决现有技术的不足。
5.本实用新型由如下技术方案实施：一种基于dsp的直流无刷电机船电动推进控制器，包括dsp主控芯片、驱动控制模块电路、驱动桥电路、电流采样电路、无刷直流电机、串口通信电路、故障保护电路、报警电路、操纵杆油门采集电路、模块温度采集电路、母线电压采样电路，所述dsp主控芯片与串口通信电路、故障保护电路、报警电路、操纵杆油门采集电路、模块温度采集电路、母线电压采样电路电连接，所述dsp主控芯片的pwm输出端连接驱动控制模块电路，所述驱动控制模块电路输出端连接驱动桥电路，所述驱动桥电路输出端连接电流采样电路、无刷直流电机，所述电流采样电路输出端连接dsp主控芯片的adc端。
6.进一步的，所述dsp主控芯片为32位主控芯片adp32f034。
7.进一步的，所述驱动控制模块电路为三组基于电机驱动芯片的驱动电路。
8.进一步的，所述驱动桥电路为基于mosfet管的驱动桥电路。
9.进一步的，所述温度采集电路采用ntc温度传感器。
10.进一步的，所述母线电压采集电路为基于电阻的串联分压采样电路。
11.本实用新型的优点：
12.本实用新型可以对电机进行实时调速和方向的变换，操作起来比较简单方便，报警电路和保护电路能够提供很好的安全保障，综上所述，本实用新型所述船电动推进控制器的操作性便捷，可靠性有相应的安全保障。
附图说明：
13.为了更清楚地说明本实用新型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
是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
14.图1为本实用新型实施例的一种基于dsp的直流无刷电机船电动推进控制器的原理框图。
15.图2为本实用新型实施例的一种基于dsp的直流无刷电机船电动推进控制器的驱动控制模块电路图。
16.图3为本实用新型实施例的一种基于dsp的直流无刷电机船电动推进控制器的驱动桥电路电路图。
17.图4为本实用新型实施例的一种基于dsp的直流无刷电机船电动推进控制器的电流采样电路电路图。
18.图5为本实用新型实施例的一种基于dsp的直流无刷电机船电动推进控制器的串口通讯电路电路图。
19.图6为本实用新型实施例的一种基于dsp的直流无刷电机船电动推进控制器的操纵杆油门采集电路。
20.图7为本实用新型实施例的一种基于dsp的直流无刷电机船电动推进控制器的故障报警电路电路图。
21.图8为本实用新型实施例的一种基于dsp的直流无刷电机船电动推进控制器的温度采集电路电路图。
22.图9为本实用新型实施例的一种基于dsp的直流无刷电机船电动推进控制器的母线电压采集电路电路图。
具体实施方式：
23.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
24.如图1所示，一种基于dsp的直流无刷电机船电动推进控制器，包括dsp主控芯片1、驱动控制模块电路2、驱动桥电路3、电流采样电路4、无刷直流电机5、串口通信电路6、故障保护电路7、报警电路8、操纵杆油门采集电路9、模块温度采集电路10、母线电压采样电路11，dsp主控芯片1与串口通信电路6、故障保护电路7、报警电路8、操纵杆油门采集电路9、模块温度采集电路10、母线电压采样电路11电连接，dsp主控芯片1的pwm输出端连接驱动控制模块电路2，驱动控制模块电路2输出端连接驱动桥电路3，驱动桥电路3输出端连接电流采样电路4、无刷直流电机5，电流采样电路4输出端连接dsp主控芯片1的adc端。
25.电源模块电路通过dc/dc变压电路将蓄电池提供的电压变换成控制器中各模块所需电压，给各个不同模块提供所需要的工作电压。
26.dsp主控芯片1为32位主控芯片adp32f034，并连接最小系统外围电路，对各个模块进行数据信号的处理和控制。
27.电流采样电路4与dsp主控芯片1连接，用于采集无刷直流电机5的电流信号，如图4所示，采样电路对采集到的电流信号，即图4中iu+/iu-或者iv+/iv-或者iw+/iw-作为输入，
通过运算放大器进行放大，将放大后的电流信号传输至dsp主控芯片1。
28.驱动电路包括驱动控制模块电路2和驱动桥电路3。dsp主控芯片1与驱动控制模块电路2连接，而驱动控制模块电路2与驱动桥电路3连接，驱动桥电路3与无刷直流电机5连接。驱动控制模块电路2为图2所示，为三组基于电机驱动芯片的驱动电路。驱动桥电路3为图3所示，为基于mosfet管的驱动桥电路。
29.根据上述电路的连接，dsp主控芯片1通过电流采样电路4采集到的电机实际电流值，通过无传感器方式估算转子位置信号，通过位置信号计算转换输出pwm控制信号到驱动控制模块电路2，通过驱动控制模块2驱动控制桥电路3，驱动桥电路3将pwm信号的波形进行放大，驱动无刷直流电机5转动。
30.船电动推进控制器还包括操纵杆油门采集电路9，如图6所示，通过j4端子3,4,5接入电位器，j4的端子4采样输出,其中端口3接直流5v电源,端口4为可滑动的点，端口5接gnd。操纵杆油门采集电路与所述dsp主控芯片连接，采集到的操纵杆油门信号对电机的旋转方向和转速大小进行控制。
31.如图7所示，船电动推进控制器还包括故障报警电路8，所述故障报警电路8与所述dsp主控芯片1的i/o口相连，当出现故障时进行故障报警提示。
32.船电动推进控制器还包括母线电压采集电路11，为基于电阻的串联分压采样电路，如图9所示，通过电阻r45、r51和r63的分压，通过电阻r58在分压点采样输出。母线电压采集电路11与所述dsp主控芯片1连接，电路采集到的母线电压供控制器进行过压和欠压保护。
33.船电动推进控制器还包括模块温度采集电路10，如图8所示，采用ntc温度传感器，模块温度采集电路10与所述dsp主控芯片1连接，采集控制器的温度用于实时监测控制器的温度，在温度过高时进行超温保护。
34.船电动推进控制器还包括串口通信电路6，串口通信电路6与所述dsp主控芯片1连接，用于建立dsp主控芯片与上位机之间的通讯。串口通信电路6采用rs485或者rs232通信模块。
35.根据上述电路的连接及保护电路，可以对电机进行实时调速和方向的变换，操作起来比较简单方便，报警电路和保护电路能够提供很好的安全保障，综上所述，本实用新型所述船电动推进控制器的操作性便捷，可靠性有相应的安全保障。
36.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。