一种双永磁同步电机的驱动控制电路的制作方法

本技术涉及电机控制，具体涉及一种双永磁同步电机的驱动控制电路。

背景技术：

1、永磁同步电动机省去了集电环和电刷，提高了电动机运行的可靠性，无需励磁电流，提高了电动机的效率和功率密度。一般需要专用的驱动器来驱动和控制永磁电机的运行，同时在电机轴上安装转子位置反馈装置，如光学编码器和旋转变压器等。驱动器根据电机转子位置控制电机的电流和转子位置同步，从而实现永磁同步电机的旋转。

2、在电动汽车和其他大功率工业领域经常需要两台电机协调工作，高精度的电流、位置、转速采样对永磁同步电机的闭环控制至关重要。传统的双永磁同步电机驱动系统每台电机有一个独立的驱动器和编码器，分别控制电机的运行，系统成本高，集成功率芯片性能较差，采集信号精度差，影响电机控制的稳定性和抗扰动性。

3、因此，需要提供一种双永磁同步电机的驱动控制电路，能够提高双电机驱动控制的精度以及电机运行过程中的抗扰动性，以解决以上现有技术中存在的问题。

技术实现思路

1、鉴于上述问题，本实用新型提供了一种双永磁同步电机的驱动控制电路，通过采样电路提高电流信号和电压信号采集的精度，电源变换电路为整个系统提供稳定的电压，主控制器采用电流环和转速环对双永磁电机实现双闭环控制，能够提高双电机运行的稳定性。

2、本实用新型提供的一种双永磁同步电机的驱动控制电路，包括：mcu主控制器以及与mcu主控制器连接的电源变换电路、采样电路、三相驱动电路。

3、其中，电源变换电路用于将电源电压变换为所述三相驱动电路所需的驱动电压和所述mcu主控制器所需的控制电压；采样电路用于采集母线电压、电机定子相电流以及电机转子位置数据，并将采集的数据反馈给所述mcu主控制器；mcu主控制器用于根据所述采样电路采集的母线电压、定子相电流和转子位置数据运行foc矢量控制算法生成用于驱动所述三相驱动电路的svpwm驱动信号；三相驱动电路用于根据所述svpwm信号驱动第一电机和第二电机转动。

4、可选地，在上述驱动控制电路中，三相驱动电路包括并联在公共母线电源上的第一三相驱动电路和第二三相驱动电路，第一三相驱动电路与第一电机的三相绕组相连，第二三相驱动电路与第二电机的三相绕组相连，第一三相驱动电路和第二三相驱动电路分别与储能电容并联。

5、可选地，在上述驱动控制电路，mcu主控制器和所述三相驱动电路之间设置有隔离驱动电路，所述隔离驱动电路用于将svpwm驱动信号与反馈到mcu主控制器的采样信号之间实现电气隔离。

6、可选地，在上述驱动控制电路中，电源变换电路用于通过dcdc芯片将功率电源变换为第一驱动电压，第一驱动电压用于驱动第一三相驱动电路和第二三相驱动电路中开关管；通过第一ldo芯片将所述第一驱动电压变换为第二驱动电压，所述第二驱动电压用于为所述隔离驱动电路提供隔离电源；通过第二ldo芯片将控制电源变换为第三驱动电压，所述第三驱动电压用于为所述mcu主控制器提高驱动电压。

7、可选地，在上述驱动控制电路中，mcu主控制器中的信号地和模拟地通过磁珠单点连接。

8、可选地，在上述驱动控制电路中，采样电路用于通过电流传感器采集第一电机和第二电机每相定子绕组的相电流，通过电压传感器采集母线电压，通过隔离放大电路对所述电流传感器采集的相电流和所述电压传感器采集的母线电压进行信号放大；通过编码器采集第一电机和第二电机转子的位置数据，通过解码电路将所述编码器采集的位置数据转换为电信号。

9、可选地，在上述驱动控制电路中，采样电路还用于通过信号调理电路将经所述电源变换电路进行电压变换后的母线电压信号转换为数字信号。

10、可选地，在上述驱动控制电路中，驱动控制电路还包括与mcu主控制器连接的通讯电路，用于通过四路lvds串行通讯接口与上位机通讯。

11、可选地，在上述驱动控制电路中，驱动控制电路还包括故障监测电路，故障监测电路用于对整个驱动控制电路进行过压、过流、欠压故障保护。

12、可选地，在上述驱动控制电路中，mcu主控制器采用基于cortex-m3内核的cs32f103vb微处理器。

13、根据本实用新型的方案，能够对电机控制信号进行隔离放大、编码器和传感器信息处理、电源变换、限流保护等，对双路永磁同步电机的速度、转向和制动进行统一控制。通过电流环和转速环对电机进行同步闭环控制，提高双永磁同步电机驱动的同步性和抗扰动性。

14、上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本实用新型的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本实用新型的具体实施方式。

技术特征：

1.一种双永磁同步电机的驱动控制电路，其特征在于，包括：mcu主控制器以及与所述mcu主控制器连接的电源变换电路、采样电路、三相驱动电路；

2.根据权利要求1所述的驱动控制电路，其特征在于，所述三相驱动电路包括并联在公共母线电源上的第一三相驱动电路和第二三相驱动电路，所述第一三相驱动电路与第一电机的三相绕组相连，所述第二三相驱动电路与第二电机的三相绕组相连，第一三相驱动电路和第二三相驱动电路分别与储能电容并联。

3.根据权利要求2所述的驱动控制电路，其特征在于，所述mcu主控制器和所述三相驱动电路之间设置有隔离驱动电路，所述隔离驱动电路用于将svpwm驱动信号与反馈到mcu主控制器的采样信号之间实现电气隔离。

4.根据权利要求3所述的驱动控制电路，其特征在于，所述电源变换电路用于通过dcdc芯片将功率电源变换为第一驱动电压，所述第一驱动电压用于驱动所述第一三相驱动电路和第二三相驱动电路中开关管；通过第一ldo芯片将所述第一驱动电压变换为第二驱动电压，所述第二驱动电压用于为所述隔离驱动电路提供隔离电源；通过第二ldo芯片将控制电源变换为第三驱动电压，所述第三驱动电压用于为所述mcu主控制器提高驱动电压。

5.根据权利要求4所述的驱动控制电路，其特征在于，所述mcu主控制器中的信号地和模拟地通过磁珠单点连接。

6.根据权利要求4所述的驱动控制电路，其特征在于，所述采样电路用于通过电流传感器采集第一电机和第二电机每相定子绕组的相电流，通过电压传感器采集母线电压，通过隔离放大电路对所述电流传感器采集的相电流和所述电压传感器采集的母线电压进行信号放大；通过编码器采集第一电机和第二电机转子的位置数据，通过解码电路将所述编码器采集的位置数据转换为电信号。

7.根据权利要求6所述的驱动控制电路，其特征在于，所述采样电路还用于通过信号调理电路将经所述电源变换电路进行电压变换后的母线电压信号转换为数字信号。

8.根据权利要求1所述的驱动控制电路，其特征在于，所述驱动控制电路还包括与所述mcu主控制器连接的通讯电路，用于通过四路lvds串行通讯接口与上位机通讯。

9.根据权利要求1所述的驱动控制电路，其特征在于，所述驱动控制电路还包括故障监测电路，所述故障监测电路用于对整个驱动控制电路进行过压、过流、欠压故障保护。

10.根据权利要求1所述的驱动控制电路，其特征在于，所述mcu主控制器采用基于cortex-m3内核的cs32f103vb微处理器。

技术总结
本技术涉及电机驱动技术领域，尤其涉及一种双永磁同步电机的驱动控制电路，包括：MCU主控制器以及与MCU主控制器连接的电源变换电路、采样电路和三相驱动电路，其中，电源变换电路用于将电源电压变换为三相驱动电路所需的驱动电压和MCU主控制器所需的控制电压；采样电路用于采集母线电压、电机定子相电流、电机转子位置数据，并将采集的数据反馈给MCU主控制器；MCU主控制器用于根据采样电路采集的电压、电流和位置数据运行FOC矢量控制算法生成用于驱动三相驱动电路的SVPWM驱动信号；三相驱动电路用于根据SVPWM信号驱动第一电机和第二电机转动。本方案能够提高双永磁同步电机运行的稳定性和抗扰动性。

技术研发人员：王辉,仲启兵,王建纲,李永哲,赵凯
受保护的技术使用者：青岛科凯电子研究所股份有限公司
技术研发日：20230425
技术公布日：2024/1/15