专利名称：一种开关磁阻电机控制器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种开关磁阻电机，尤其是一种开关磁阻电机控制器。
背景技术：
开关磁阻电机控制系统是上个世纪80年代发展起来的新型交流控制系统，开关 磁阻电动机与现代电力电子技术、控制技术为一体，兼有异步电动机变频调速系统和直流 电动机调速系统的优点，国外已有正式的SRD产品，应用在牵引运输、通用工业、航空工业、 家用电器等各个领域，显示出强大的市场竞争力。目前，国内也有几家从事开关磁阻电机控 制系统的研究，但其电路结构复杂，成本高，实现效果不太理想，噪音大。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够控制电路简单、成本低、可靠性高的开关磁阻电 机控制器。为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案一种开关磁阻电机控制器，包括 STC单片机，STC单片机接收手柄及按钮控制电路发出的控制信号、转子位置传感器检测电 路发出的位置信号以及电流检测电路发出的电流信号，STC单片机通过驱动电路与功率变 换器相连，功率变换器的输出端接SR电机，蓄电池分别向STC单片机和功率变换器供电。由上述技术方案可知，本发明电路结构简单，功率开关管器件少，降低系统成本； 能够避免功率变换器出现直通故障，可靠性高，启动电流小，起动转矩大，低速性能好，无异 步电动机在起动时所出现的冲击电流现象；四象限运行，控制灵活，具有较强的再生制动能 力，易于实现特殊要求的转矩-速度特性；调速范围宽，调速比为1 30，在宽广的转速和 功率范围内都具有高效率，通过先进的二次关断技术降低电磁噪声；电机容错能力强，体现 在电机某一相损坏时，电机可以正常运行。
图1是本发明的电路框图；图2是本发明的电路原理图。
具体实施例方式一种开关磁阻电机控制器，包括STC单片机1，STC单片机1接收手柄及按钮控制 电路2发出的控制信号、转子位置传感器检测电路3发出的位置信号以及电流检测电路4 发出的电流信号，STC单片机1通过驱动电路5与功率变换器6相连，功率变换器6的输出 端接SR电机7，蓄电池8分别向STC单片机1和功率变换器6供电，如图1所示。结合图2，所述的STC单片机1为芯片U1，芯片Ul的第9、10引脚接转子位置传感 器检测电路3，芯片Ul的第12引脚接手柄及按钮控制电路2，芯片Ul的第13引脚接电流 检测电路4，芯片Ul的第14至19引脚接驱动电路5，芯片Ul的第10引脚接地。
结合图2，所述的电流检测电路4包括比较器ICA，比较器ICA的同相输入端通过 电阻R7接地，比较器ICA的反相输入端接在电阻R5、R6之间，比较器ICA的输出端接芯片 Ul的第13引脚。比较器ICA通过3脚接受到的蓄电池8和SR电机7上的电流大小与1脚 的电流进行比较，将比较结果输出给STC单片机1进行处理，用来控制经过功率变换器6和 SR电机7上的电流大小，保护功率变换器6和SR电机7。 结合图2，所述的转子位置传感器检测电路3包括固定在转子上的码盘，还包括光 耦0C1、0C2，光耦OCl的输入端接芯片Ul的第9引脚，光耦OCl的输出端接稳压二极管D2 的负极，稳压二极管D2的正极接+60V直流电，光耦0C2的输入端接芯片Ul的第11引脚， 光耦0C2的输出端接光耦OCl的输出端。通过转子转动带动码盘转动，会对光耦0C1、0C2 进行开通和关断，光耦的开通和关断信号发送给STC单片机1，STC单片机1通过接定时接 收到的信号可以确定SR电机7的转速和瞬时位置。结合图2，所述的驱动电路5包括芯片U2，芯片U2的第1、2、3、4、5、6引脚分别接 芯片Ul的第19、18、17、16、15、14引脚，芯片U2的第9引脚接地，芯片U2的第17,18引脚 接变压器Tl的初级线圈，芯片U2的第14、15引脚接变压器T2的初级线圈，变压器Tl、T2 的次级线圈接功率变换器6。STC单片机1发出控制信号的微弱电平，经过驱动电路5进行 放大约50倍，得到较高的电压信号再经过变压器Tl、T2变压，使电压变化到功率变换器6 开通和关断所需电压，用来控制功率变换器6的开通与关断。结合图2，所述的功率变换器6包括稳压二极管D4、D6，稳压二极管D4的正极接在 变压器Tl的次级线圈上，稳压二极管D6的正极接在变压器T2的次级线圈上，稳压二极管 D4的负极接稳压二极管D5的负极，稳压二极管D5的正极接功率管Ql的一端，功率管Ql的 另一端接续流管U3，稳压二极管D6的负极接稳压二极管D7的负极，稳压二极管D7的正极 接功率管Q3的一端，功率管Q3的另一端接续流管U5，功率管Q2、Q4的一端分别接芯片U2 的第16、13引脚，功率管Q2、Q4的另一端分别接续流管U4、U6。功率管的开通和关断的大 小决定蓄电池8供给SR电机7的电流大小，四个续流管连在SR电机7的四个线圈绕组上， 起到保护功率管、释放线圈上的大电流、给蓄电池充电的作用，稳压二极管起到让功率管栅 极有限制的正、负电压通过，开通和关断功率管，防止电压过高击穿功率管的作用。
权利要求
一种开关磁阻电机控制器，其特征在于包括STC单片机(1)，STC单片机(1)接收手柄及按钮控制电路(2)发出的控制信号、转子位置传感器检测电路(3)发出的位置信号以及电流检测电路(4)发出的电流信号，STC单片机(1)通过驱动电路(5)与功率变换器(6)相连，功率变换器(6)的输出端接SR电机(7)，蓄电池(8)分别向STC单片机(1)和功率变换器(6)供电。
2.根据权利要求1所述的开关磁阻电机控制器，其特征在于所述的STC单片机(1)为 芯片U1，芯片U1的第9、10引脚接转子位置传感器检测电路(3)，芯片U1的第12引脚接手 柄及按钮控制电路(2)，芯片U1的第13引脚接电流检测电路(4)，芯片U1的第14至19引 脚接驱动电路(5)，芯片U1的第10引脚接地。
3.根据权利要求1或2所述的开关磁阻电机控制器，其特征在于所述的驱动电路(5) 包括芯片U2，芯片U2的第1、2、3、4、5、6引脚分别接芯片U1的第19、18、17、16、15、14引脚， 芯片U2的第9引脚接地，芯片U2的第17、18引脚接变压器T1的初级线圈，芯片U2的第 14,15引脚接变压器T2的初级线圈，变压器T1、T2的次级线圈接功率变换器(6)。
4.根据权利要求1或2所述的开关磁阻电机控制器，其特征在于所述的电流检测电 路⑷包括比较器ICA，比较器ICA的同相输入端通过电阻R7接地，比较器ICA的反相输入 端接在电阻R5、R6之间，比较器ICA的输出端接芯片U1的第13引脚。
5.根据权利要求1或2所述的开关磁阻电机控制器，其特征在于所述的转子位置传 感器检测电路(3)包括固定在转子上的码盘，还包括光耦0C1、0C2，光耦0C1的输入端接 芯片U1的第9引脚，光耦0C1的输出端接稳压二极管D2的负极，稳压二极管D2的正极接 +60V直流电，光耦0C2的输入端接芯片U1的第11引脚，光耦0C2的输出端接光耦0C1的输 出端。
6.根据权利要求3所述的开关磁阻电机控制器，其特征在于所述的功率变换器(6) 包括稳压二极管D4、D6，稳压二极管D4的正极接在变压器T1的次级线圈上，稳压二极管D6 的正极接在变压器T2的次级线圈上，稳压二极管D4的负极接稳压二极管D5的负极，稳压 二极管D5的正极接功率管Q1的一端，功率管Q1的另一端接续流管U3，稳压二极管D6的负 极接稳压二极管D7的负极，稳压二极管D7的正极接功率管Q3的一端，功率管Q3的另一端 接续流管U5，功率管Q2、Q4的一端分别接芯片U2的第16、13引脚，功率管Q2、Q4的另一端 分别接续流管U4、U6。
全文摘要
本发明涉及一种开关磁阻电机控制器，包括STC单片机，STC单片机接收手柄及按钮控制电路发出的控制信号、转子位置传感器检测电路发出的位置信号以及电流检测电路发出的电流信号，STC单片机通过驱动电路与功率变换器相连，功率变换器的输出端接SR电机，蓄电池分别向STC单片机和功率变换器供电。本发明电路结构简单，功率开关管器件少，降低系统成本；能够避免功率变换器出现直通故障，可靠性高，启动电流小，起动转矩大，低速性能好，无异步电动机在起动时所出现的冲击电流现象。
文档编号H02P6/08GK101860298SQ201010184890
公开日2010年10月13日 申请日期2010年5月25日 优先权日2010年5月25日
发明者徐林, 王为善, 韦一丁 申请人:安徽络力机电科技有限公司;韦一丁