[发明专利]直流电机控制系统

权利要求书

1.直流电机控制系统，包括顺序连接的电机控制单元（1）、驱动电路 （2）和执行电机（3），其特征是：

所述执行电机（3）为三相无刷直流电机，所述驱动电路（2）设置有三 组换相电路，其3个输出端分别与直流电机的三个相线（U、V、W）连接； 直流电机设置有转子位置检测装置（6），其输出的反映电机转子的3个位置 信息（H1、H2、H3）分别接入电机控制单元（1），电机控制单元（1）根据 转子的位置信息，控制驱动电路（2）输出电流的换相；

所述换相电路设置有上半桥开关管和下半桥开关管，所述电机控制单元 （1）输出的6路（UH、UL、VH、VL、WH、WL）脉宽调制信号，分别用于控 制所述驱动电路（2）的6个上、下半桥开关管的导通与断开；

系统还包括与位置检测装置（6）连接的速度检测单元（7），其根据电 机转子的位置信号的间隔，计算出无刷直流电机的转速，输入电机控制单元 （1），通过动态调节脉宽调制信号的占空比，实现三相无刷直流电机转速的 稳速控制功能；

当负载拉动电机时，在指定运转速度下，所述电机控制单元（1），在脉 宽调制信号的周期内，输出控制驱动电路（2）的同相上半桥开关管和下半 桥开关管分别导通的叠加信号，用于稳定直流电机的运转速度。

2.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于：所述叠加信号设置 有防止同相上半桥开关管和下半桥开关管同时导通的“死区”。

3.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于：所述电机控制单元 （1）包含顺序连接的延时管理单元（1A）、用于产生电机控制信号的脉宽调 制信号发生单元（1B）、脉宽调制管理单元（1C）、用于电机控制信号通道管 理的通道管理单元（1D）；脉宽调制管理单元（1C）的内部，包含有顺序连 接的比较电路、控制开关K和模式选择器。

4.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于：所述换相电路之前 设置有电平转换电路，用于提高电机控制单元（1）输出信号的电压。

5.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于：系统还包括连接驱 动电路（2）的电流设置单元（4），用于采集直流电机的工作电流，转换为 电压信号，同用户动态设置的一个信号比较后，接入电机控制单元（1）的 控制端，限制驱动电路（2）的工作电流，用于设置直流电机的最大输出扭 矩。

6.根据权利要求1所述的控制系统，其特征是：所述电机控制单元（1） 与电源电路之间设置有掉电保持单元（8），包括采集供电掉电的分压电阻， 单向供电限制的二极管D1；连接二极管的储能电容C1；供电中断后，电机 控制单元（1）通过驱动电路（2）控制电机反向发电提供电能，控制系统进 入发电、制动流程。

7.根据权利要求6所述的控制系统，其特征在于：所述电源电路为顺 序连接的为直流电机供电的220VAC-48VDC电源、为驱动电路（2）供电的 48-15VDC电源和为电机控制单元（1）供电的15-5VDC电源。