无刷电机变幅方波驱动系统的制作方法_2

文档序号:9670349阅读:来源:国知局
电。
[0031]无刷电机,该无刷电机内置有三相定子绕组,且每一个DC-DC变压器均与该三相定子绕组连接,其中三相定子绕组具有三个端口,该三个端口分别对应的与三个DC-DC变压器连接,进而DC-DC变压器连接可向三相定子绕组提供驱动电压,驱动电压的相位差为120。。
[0032]在本发明的实施中,流电源向三个电机电调驱动模块供电,实现三个控制系统对三个DC-DC变压器输出电压的幅度可调、占空比不变的变幅方波。方波是一种非正弦曲线的波形。理想方波只有“高⑴”和“低(0)”这两个值,两个值进行周期转换,占空比(dutycycle)是方波值“1”占一个周期的时间比例,方波的平均值是由占空比决定的。因为DC-DC变压器与三相定子绕组连接,进而变幅方波(变幅方波的宽度不变、占空比不变、基频不变,但每个方波的电压有所变化)在三相定子绕组中产生包络波,进而于三相定子绕组中产生旋转磁场。其中,包络波之间的电压以及包络波之间的相位均相差120°。
[0033]由此,本发明的思路是:电机电调驱动模块其输出依然是方波,但不改变方波的占空比。用DC-DC变压器构成幅度可变、占空比不变的快速方波,得到与传统方案同样的较低频率的包络波。由于不再调节占空比,只调节方波的电压幅度,整个电机电调驱动模块变得更简单、更轻、发热更小,导致散热器基本不需要或完全不需要,所以总成本可降低。
[0034]如图3所示,本发明的电机电调驱动模块,采用输入输出等功率的快速方波发生器,可产生快速方波。每个方波的宽度和占空比恒定不变,方波的基频也不变,但每个方波的电压可变,也即每个方波可有不同的电压值,此电压值可按需调节。
[0035]图4是展示图3无刷电机变幅方波驱动系统的方波输出示意图,方波的宽度不变、占空比不变、基频不变,但每个方波的电压有所变化。
[0036]图5展示图4电压变化所造成的变化的包络波。此包络波可按需要而变形,从而造成一个按时间滚动的包络波电压。三组按时间滚动的包络波电压,各自相位相差120°,在三相定子绕组中产生转动的旋转磁场。
[0037]图6展示的是图3、图4、图5的实施实例,控制系统使得直流-直流变压器输出按时间滚动的、波宽度恒定的、占空比不变的、基频不变的、但电压可变的方波,从而构成如图4所示的方波。图4所示的方波,在含有电感量L的每组定子绕组中,产生如图5所示的较慢频率的包络波,此包络波按时间滚动。
[0038]综上所述,本发明公开了一种无刷电机变幅方波驱动系统,通过在无刷电机变幅方波驱动系统内部增设控制系统和与控制系统对应连接的DC-DC变压器,通过控制DC-DC变压器输出按时间滚动、电压幅度可调、占空比不变的变幅方波,进而于三相定子绕组中产生包络波,形成旋转磁场,本发明技术方案无需进行占空比的调节,仅仅控制电压幅度即可,使得整个电机电调驱动模块变得更简单、更轻便、发热小,且无需散热器,降低总体成本。
[0039]本领域技术人员应该理解,本领域技术人员在结合现有技术以及上述实施例可以实现所述变化例,在此不做赘述。这样的变化例并不影响本发明的实质内容,在此不予赘述。
[0040]以上对本发明的较佳实施例进行了描述。需要理解的是,本发明并不局限于上述特定实施方式,其中未尽详细描述的设备和结构应该理解为用本领域中的普通方式予以实施;任何熟悉本领域的技术人员,在不脱离本发明技术方案范围情况下,都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案作出许多可能的变动和修饰,或修改为等同变化的等效实施例,这并不影响本发明的实质内容。因此,凡是未脱离本发明技术方案的内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰,均仍属于本发明技术方案保护的范围内。
【主权项】
1.一种无刷电机变幅方波驱动系统,其特征在于,所述系统包括: 直流电源; 三个控制系统,各所述控制系统均与所述直流电源连接,且各所述控制系统均还连接一个DC-DC变压器; 无刷电机,内置有三相定子绕组,且各所述DC-DC变压器均与所述三相定子绕组连接。2.如权利要求1所述的无刷电机变幅方波驱动系统,其特征在于,所述系统包括三个电机电调驱动模块; 各所述电机电调驱动模块均包括有一所述控制系统和一所述DC-DC变压器。3.如权利要求1所述的无刷电机变幅方波驱动系统,其特征在于,所述控制系统连接所述DC-DC变压器; 所述控制系统控制所述DC-DC变压器输出电压幅度可调、占空比不变的变幅方波。4.如权利要求3所述的无刷电机变幅方波驱动系统,其特征在于,所述DC-DC变压器与所述三相定子绕组连接,所述变幅方波于所述三相定子绕组中产生包络波,进而于所述三相定子绕组中产生旋转磁场。5.如权利要求4所述的无刷电机变幅方波驱动系统,其特征在于,所述包络波之间的电压以及所述包络波之间的相位均相差120°。
【专利摘要】本发明涉及无刷电机控制技术领域,尤其涉及到无刷电机的一种快速变幅方波驱动系统,通过在无刷电机变幅方波驱动系统内部增设控制系统和与控制系统对应连接的DC-DC变压器,通过控制DC-DC变压器输出按时间滚动、电压幅度可调、占空比不变的变幅方波,进而于三相定子绕组中产生包络波,形成旋转磁场,本发明技术方案无需进行占空比的调节,仅仅控制电压幅度即可,使得整个电机电调驱动模块变得更简单、更轻便、发热小,且无需散热器,降低总体成本。
【IPC分类】H02P7/292
【公开号】CN105429530
【申请号】CN201510973364
【发明人】吴协祥, 何利科, 窦永昌, 戴雪峰, 李海峰
【申请人】上海正硅实业发展有限公司
【公开日】2016年3月23日
【申请日】2015年12月22日
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