一种永磁同步电机控制器的制作方法

本实用新型属于电机控制领域，特别涉及一种永磁同步电机控制器。

背景技术：

当今世界，安全、环保和节能日益成为汽车产业发展的主题，而电动汽车由于具有低排放甚至零排放、低噪声和节能等优点，成为当今汽车研究、开发和推广应用的热点之一。近年来，电动汽车的应用领域从电动叉车、场地车、观光车以及其他一些特种车辆等传统领域得以不断拓展，同时，随着近些年来电力电子技术、微电子技术、微型计算机技术、稀土永磁材料、传感器技术与电机控制理论的快速发展，使得交流驱动技术逐渐成熟。传统电机控制器单闭环控制器抗干扰能力差，在电流发生波动时，电机转速会发生变化，调速性能较差。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于：针对现有问题，提供一种双闭环能对电机进行精确控制的永磁同步电机控制器。

本实用新型采用的技术方案如下：

一种永磁同步电机控制器，包括：主控单元，主控单元通过驱动电路控制的三相逆变器，三相逆变器驱动的永磁同步电机；动力蓄电池通过主控单元控制的直流接触器为三相逆变器提供主电源；动力蓄电池还通过隔离转换器为主控单元供电，动力蓄电池和隔离转换器间设有启动开关；所述三相逆变器与永磁同步电机间设有电流互感器；永磁同步电机连接有霍尔传感器；电流互感器和霍尔传感器通过A/D转换电路连接到主控单元；所述主控单元连接有接口电路。在启动开关开启后，动力蓄电池的电源电压经隔离转换器转换后启动主控单元，主控单元启动后控制直流接触器使动力蓄电池导通三相逆变器，并控制驱动电路控制三相逆变器工作输出。电流互感器和霍尔传感器分别对电机工作电流和电机转速状态进行反馈，通过A/D转换电路后通过主控单元处理后通过驱动电路、三相逆变器精确控制永磁同步电机工作状态。三相逆变器采用MOSFET为主功率器件的三相逆变桥拓扑结构。

进一步的，隔离转换器包括芯片U1，U1采用LM2596S，其引脚1作为输入端，其引脚1通过并联的电容C3和正向极性电容C2接地，其引脚2连接高频磁性电感L1一端，高频磁性电感L1另一端作为输出端为主控单元供电；其引脚2还通过反向二极管D1接地；其引脚3与引脚0连接后接地；其引脚4通过电阻R1接地，还通过电阻R2连接到输出端；其引脚5通过电阻R3连接到输出端；输出端分别通过电容C1和极性电容C2接地。二极管D1作为吸纳二极管承受反向反向耐压；电阻R2作为反馈电阻，使LM2596S调节工作状态保证输出电压稳定，调节R2的阻值可以适用不同电压输出的动力蓄电池；R1作为反馈电阻的分流电阻；R3作为工作响应电阻，使用中可替换为发光二极管显示隔离转换器工作状态；极性电容C4作为输出电容，电容C1作为补偿电容。电容C3和极性电容C2作为滤波电容和负载电容使用，防止输出端出现过高瞬态电压。作为可调节隔离转换器可以使永磁同步电机控制器在不同的电动设备上使用。

进一步的，所述接口电路包括：RS232接口模块、速度仪表接口模块、控制接口模块、CAN总线接口模块、加速踏板接口模块。RS232接口模块可连接上位机进行通信，方便对主控单元进行各种技术参数调节达到多种操纵性能，满足不同路况和使用环境的要求；速度仪表接口模块根据主控单元信号产生脉冲信号用于速度仪表使用；CAN总线接口模块用于与其它CAN设备通信；控制接口模块接受倒车或前进信号；踏板接口模块用于加速踏板的供电和信号接收。

进一步的，所述主控单元还连接有报警单元，包括蜂鸣器和发光二极管，用于对控制器各种工作状态发出特定信号。

进一步的，所述主控单元还连接有温度传感器，用于监控控制的工作温度。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

1、采用电机电流和电机转速的双反馈，由于双闭环的配合作用，可以使电机实现最理想的启动过程和加速过程，使蓄电池的电流得到有效的利用，从而增加了电动车辆的行驶里程,精确控制电机工作状态，具有广泛的工作环境。

2、提供各种接口为车用仪表提供各种通信。

3、提供控制器工作状态监控和报警。

附图说明

图1是本实用新型原理图；

图2是本实用新型隔离转换器电路原理图。

具体实施方式

本说明书中公开的所有特征，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

一种永磁同步电机控制器，包括：主控单元，主控单元通过驱动电路控制的三相逆变器，三相逆变器驱动的永磁同步电机；动力蓄电池通过主控单元控制的直流接触器为三相逆变器提供主电源；动力蓄电池还通过隔离转换器为主控单元供电，动力蓄电池和隔离转换器间设有启动开关；所述三相逆变器与永磁同步电机间设有电流互感器；永磁同步电机连接有霍尔传感器；电流互感器和霍尔传感器通过A/D转换电路连接到主控单元；所述主控单元连接有接口电路。电流互感器和霍尔传感器分别对电机工作电流和电机转速状态进行反馈，通过A/D转换电路后通过主控单元处理后通过驱动电路、三相逆变器精确控制永磁同步电机工作状态。三相逆变器采用MOSFET为主功率器件的三相逆变桥拓扑结构。

隔离转换器包括芯片U1，U1采用LM2596S，其引脚1作为输入端，其引脚1通过并联的电容C3和正向极性电容C2接地，其引脚2连接高频磁性电感L1一端，高频磁性电感L1另一端作为输出端为主控单元供电；其引脚2还通过反向二极管D1接地；其引脚3与引脚0连接后接地；其引脚4通过电阻R1接地，还通过电阻R2连接到输出端；其引脚5通过电阻R3连接到输出端；输出端分别通过电容C1和极性电容C2接地。电容C1为0.1uF，电容C2为100uF，电容C3为0.1uF，电容C4为220nF，R1为330Ω,R3为1K330。R2根据使用环境具体计算。

接口电路包括：RS232接口模块、速度仪表接口模块、控制接口模块、CAN总线接口模块、加速踏板接口模块。RS232接口模块可连接上位机进行通信，方便对主控单元进行各种技术参数调节达到多种操纵性能，满足不同路况和使用环境的要求；速度仪表接口模块根据主控单元信号产生脉冲信号用于速度仪表使用；CAN总线接口模块用于与其它CAN设备通信；控制接口模块接受倒车或前进信号；踏板接口模块用于加速踏板的供电和信号接收。

主控单元还连接有报警单元，包括蜂鸣器和发光二极管，用于对控制器各种工作状态发出特定信号。主控单元还连接有温度传感器，用于监控控制的工作温度,所述温度传感器采用KTY-84-150。