[发明专利]基于单个FPGA芯片的多稀土永磁同步电机驱动系统

权利要求书

1.一种基于单个FPGA芯片的多稀土永磁同步电机驱动系统，该 系统由单个FPGA芯片、供电部分、各PWM驱动输出部分、各数据采 集部分、通信接口部分、输入输出控制及显示部分构成，所述的数据 采集部分是由：di/dt电流变化率采集电路(5)、供电隔离测量电路 (3)、三相电流测量电路(7)、位置传感器(8)组成，其特征在于 所述单个FPGA芯片内集成了一个主控单元(1)和多个电机驱动控制 单元(2)，主控单元(1)和多个电机驱动控制单元(2)连接；所述 主控单元(1)还分别与输入输出控制及显示部分(9)、通信接口部 分(10)直接连接；所述电机驱动控制单元(2)分别与对应的PWM 驱动输出部分(6)、供电隔离测量电路(3)、三相电流测量电路(7)、 位置传感器(8)、di/dt电流变化率采集电路(5)连接，所述PWM 驱动输出部分(6)分别与供电部分(4)、稀土永磁同步电机(M1) 连接，且系统集成了多种运行模式和控制模型。

2.根据权利要求1所述的基于单个FPGA芯片的多稀土永磁同步 电机驱动系统，其特征在于所述的单个FPGA芯片中各电机驱动控制 单元(2)并行运行，相互独立。

3.根据权利要求1所述的基于单个FPGA芯片的多稀土永磁同步 电机驱动系统，其特征在于所述的主控单元(1)统一协调多个电机 驱动控制单元(2)并行运行、实现数据共享和共享数据无缝连接。

4.根据权利要求3所述的基于单个FPGA芯片的多稀土永磁同步 电机驱动系统，其特征在于所述的数据包含实时采集数据、实时控制 数据、运行模型数据，以上所述数据可以同时被FPGA芯片内各并行 运行的所有电机驱动控制单元(2)自主选择使用。

5.根据权利要求1所述的基于单个FPGA芯片的多稀土永磁同步 电机驱动系统，其特征在于系统集成了以下多种运行模式：

(1)各稀土永磁同步电机驱动系统可实现同频、同相运行模式；

(2)各稀土永磁同步电机驱动系统根据电机运行特性和系统需 要，可实现频差、相差、幅差的补偿运行模式；

(3)各稀土永磁同步电机驱动系统根据系统需要，可实现驱动转 矩自由分配运行模式。

6.根据权利要求1所述的基于单个FPGA芯片的多稀土永磁同步 电机驱动系统，其特征在于系统控制模型包括：

(1)当受控电机输出转矩小于系统设定转矩时，控制指令对电机 转速的增加或减小控制有效；

(2)当受控电机输出转矩达到系统设定转矩时，控制指令对电机 转速的增加控制无效；减小控制有效；

(3)当受控电机输出转矩已经超过系统设定转矩时，电机转速会 自动减小。