專利名稱：一種永磁同步無刷電機控制器的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種永磁同步無刷電機控制器。
背景技術：
電機作為一種在電能的生產、變換、傳輸、分配、使用和控制中必須使用的機電裝 置，電機在工農業生產、交通運輸、國防軍事及日常生活中發揮著重要的作用。隨著國民經 濟的發展和人民生活水平的提高，電機產品在工業自動化和人們的生活中起到了越來越大 的作用，根據電流有交、直流之分，電機可分為直流電機和交流電機。交流電機因為容量大、轉速更高，電壓大，結構簡單的優點。特別是永磁同步電機 更具有效率高、功率高，機械特性好、結構簡單、具備很強的可靠性和穩定性等優點，由于上 述優良特性，隨著上世紀80年代永磁材料得到發展偶，永磁同步電機就得到了廣泛的應 用。但是現有技術下的交流電機中的永磁同步電機具有價格貴、易磨損、不易維護等缺點。
發明內容
為了克服現有技術存在的不足，本發明的目的在于提供一種價格便宜、無需電刷 的永磁同步無刷電機控制器。為達到以上目的，本發明提供了一種永磁同步無刷電機控制器，包括單片機、與所 述的單片機相連接的功率模塊，所述的單片機內設置有電流檢測和計算模塊，所述的單片 機和功率模塊間還連接有反饋裝置。本發明的進一步改進在于，所述的單片機還連接有用于將并行數據轉換為串行數 據的通用異步接收和發送可調試模塊。本發明的進一步改進在于，所述的單片機還設置有用于與外部通訊的USB接口。本發明的進一步改進在于，所述的單片機還設置有用于與外部通訊的CAN通訊模 塊。本發明的進一步改進在于，連接有直流電源，通過空間時間調制算法將直流電源 轉換為交流電源后與電機相連接。本發明的進一步改進在于，還連接有用于將直流電源調制為交流電源的三電平空 間矢量脈寬調制逆變器。本發明的進一步改進在于，所述的單片機還連接有用于顯示測量結果和運算結果 的數碼管。本發明的有益效果是1、在電機的轉子和定子上沒有安裝速度傳感器的情況下， 通過檢測電機電壓、電流以及電機的數學模型估算出電機轉子位置和轉速，并將其作為閉 環控制的反饋信號，避免了傳感器帶來的諸多缺點，從根本上避免了由于加裝物理傳感器 引起的電機主軸抖動、機械慣量增加等不可避免的缺點；2、由于取消了傳感器，使電機更加 節能，也增加了產品的壽命。
附圖1為本發明一種永磁同步無刷電機控制器結構示意圖。
具體實施例方式下面對本發明的較佳實施例進行詳細闡述，以使本發明的優點和特征能更易于被 本領域技術人員理解，從而對本發明的保護范圍做出更為清楚明確的界定。參見附圖1，一種永磁同步無刷電機控制器，包括單片機、與單片機相連接的功率 模塊，單片機內設置有電流檢測和計算模塊，單片機和功率模塊間還連接有反饋裝置。本實 施例中的反饋裝置為控制反饋線。單片機還連接有用于將并行數據轉換為串行數據的通用 異步接收和發送可調試模塊。單片機還設置有用于與外部通訊的USB接口和用于與外部通 訊的CAN通訊模塊。本實施例中連接有直流電源，通過空間時間調制算法將直流電源轉換為交流電源 后與電機相連接。將直流電源調制為交流電源的裝置為三電平空間矢量脈寬調制逆變器 (PWM)。單片機還連接有用于顯示測量結果和運算結果的數碼管。UART (通用異步接收/發送裝置，)調試模塊，它是用于控制計算機與串行設備的 芯片。有一點要注意的是，它提供了 RS-232C數據終端設備接口，這樣計算機就可以和調制 解調器或其它使用RS-232C接口的串行設備通信了。作為接口的一部分，UART還提供以下 功能將由計算機內部傳送過來的并行數據轉換為輸出的串行數據流。將計算機外部來的 串行數據轉換為字節，供計算機內部使用并行數據的器件使用。在輸出的串行數據流中加 入奇偶校驗位，并對從外部接收的數據流進行奇偶校驗。在輸出數據流中加入啟停標記，并 從接收數據流中刪除啟停標記。處理由鍵盤或鼠標發出的中斷信號(鍵盤和鼠標也是串行 設備)。可以處理計算機與外部串行設備的同步管理問題。以下詳述本發明的工作原理。單片機分別檢測通過功率模塊后的U相電流、V相電流、W相電流，檢測通過電機后 單電流值，交流電流在不同時間的方向和大小有不同的，通過U相電流、V相電流、W相電流 和單電流值的方向和大小計算電機轉速和轉角，估算出電機運動情況，從而達到沒有電刷 也可對電機進行精確控制的目的。估計的結果通過數碼管顯示。電流的檢測方式可以有多種，本實施例中的方式為測量各位置的電壓，因為功率 模塊的電阻已知，通過電壓和電阻計算出電流值。通過以上實施例可以看出，本發明是一種價格便宜、無需電刷的永磁同步無刷電 機控制器。以上實施方式只為說明本發明的技術構思及特點，其目的在于讓熟悉此項技術的 人了解本發明的內容并加以實施，并不能以此限制本發明的保護范圍，凡根據本發明精神 實質所做的等效變化或修飾均涵蓋在本發明的保護范圍內。
權利要求
1.一種永磁同步無刷電機控制器，其特征在于包括單片機、與所述的單片機相連接 的功率模塊，所述的單片機內設置有電流檢測和計算模塊，所述的單片機和功率模塊間還 連接有反饋裝置。
2.根據權利要求1所述的永磁同步無刷電機控制器，其特征在于所述的單片機還連 接有用于將并行數據轉換為串行數據的通用異步接收和發送可調試模塊。
3.根據權利要求1所述的永磁同步無刷電機控制器，其特征在于所述的單片機還設 置有用于與外部通訊的USB接口。
4.根據權利要求1所述的永磁同步無刷電機控制器，其特征在于所述的單片機還設 置有用于與外部通訊的CAN通訊模塊。
5.根據權利要求4所述的永磁同步無刷電機控制器，其特征在于連接有直流電源，通 過空間時間調制算法將直流電源轉換為交流電源后與電機相連接。
6.根據權利要求5所述的永磁同步無刷電機控制器，其特征在于還連接有用于將直 流電源調制為交流電源的三電平空間矢量脈寬調制逆變器。
7.根據權利要求5所述的永磁同步無刷電機控制器，其特征在于所述的單片機還連 接有用于顯示測量結果和運算結果的數碼管。
全文摘要
本發明公開了一種永磁同步無刷電機控制器，包括單片機、與所述的單片機相連接的功率模塊，所述的單片機內設置有電流檢測和計算模塊，所述的單片機和功率模塊間還連接有反饋裝置。本發明解決了現有技術的缺點，提供了一種價格便宜、無需電刷的永磁同步無刷電機控制器。
文檔編號H02P6/08GK102045012SQ20101028372
公開日2011年5月4日 申請日期2010年9月15日 優先權日2010年9月15日
發明者倪峰 申請人:蘇州凌創電子系統有限公司