[发明专利]非降压调节电机反向电动势方法及系统

说明书

技术领域

本发明属于电力系统领域，涉及一种非降压调节电机反向电动势的方法及系统。

背景技术

现有检测电机反向电动势存在两种方案：

方案1，是采用AD模拟数字转换芯片，去动态监视电机未通电相的反向电动势电压，由于AD的采样电压范围有限，则反向电压首先必须先分压，这将直接导致损失反向电动势精度。另一个问题是，AD本身的采样精度有限，导致在反向电动势较小的时候，无法采集到有效的反向电动势采集点。

方案2，采用模拟的比较器，将反向电动势电压分压到控制系统的低压范围内，如5-18V，然后通过模拟比较器与目标电压值进行比较，而获取电机转子(动子)相对相位。此种方案同方案1，其在电机低速运转，反向电动势很低的情况下，无法获得良好的比较精度。

在直线电机领域，一般电机电压很高，在几百伏，到上千伏，而在低速运转时，反向电动势本身电压很高，在几百伏，而与目标电压之间差值很小，有可能仅仅几伏，导致在分压后难以取得较好的比较效果。所以在现有技术下，此类电机很难获得良好的低速控制。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种不分压调节电机反向电动势的方法及检测系统。

为实现上述目的，本发明的非降压调节电机反向电动势的系统，包括中央控制模块、中性点生成模块、高压限制模块、比较模块和光电隔离模块，中性点生成模块与电机相连且生成中性点电压信号；高压限制模块用于当反向电动势信号超过极值电压信号时，将多余能量泄放；比较模块用于将经高压限制模块处理后的反向电动势信号与基准电压信号比较，得到比较结果信号；光电隔离模块用于将比较结果信号与系统其它部分隔离；中央控制模块用于接收比较结果信号，并根据比较结果调整电机的给定信号，直到电机的给定信号与基准电压信号一致。

进一步，所述高压限制模块还连接有一滤波电容，用于消除反向电动势由于高压产生的干扰。

进一步，所述中性点生成模块为三个星形连接的电阻，星形连接的三个电阻共同连接端生成中性点，三个电阻的另一端分别与电机的三相相连。

进一步，反向电动势信号为电机的相电压减去中性点电压。

进一步，所述中央控制模块和电机之间还连接有多个IGBT，中央模块控制IGBT关断或开启调整电机的反向电动势。

上述反向电动势调节系统调节电机反向电动势的方法，具体为：1)采集电机的相电压以及中性点电压，然后用相电压减去中性点电压得到电机反向电动势信号；2)将该反向电动势信号与电机的基准电压信号比较，如果反向电动势信号大于或小于基准电压信号，则控制降低或提高反向电动势电压，然后重复上述步骤直到反向电动势与基准电压相等。

进一步，步骤1)得到的反向电动势还需要极值电压进行比较，如果反向电动势大于极值电压时，将多余能量泄放。

进一步，经过泄放处理的反向电动势信号再经过滤波处理。

本发明的非降压调节电机反向电动势方法及系统，采用非降压的隔离采样电路，可以在不分压，不损失任何采样精度的前提下，在电机低速运行时感知电机转子(动子)位置，从而获得良好的低速驱动特性，满足电机低速运行的控制驱动要求。

附图说明

图1为本发明的非降压调节电机反向电动势的系统框图；

图2为本发明的基准电压信号的波形图；

图3为本发明的本发明的非降压调节电机反向电动势的系统电路原理图。

具体实施方式

如图1所示，本发明的非降压调节电机反向电动势的系统，包括CPU、中性点生成模块2、高压限制模块1、滤波模块3、比较模块4和光电隔离模块5，中性点生成模块2与电机相连且生成中性点电压信号；高压限制模块1用于当反向电动势信号超过极值电压信号时，将多余能量泄放，限制最大压差，保护系统电路，保证采集的反向电动势信号可以被CPU识别。比较模块4用于将经高压限制模块1处理后的反向电动势信号与基准电压信号比较，得到比较结果信号；基准电压信号和极值电压信号均是预先设定好的，其中基准电压信号的波形如图2所示。光电隔离模块5用于将比较结果信号与系统其它部分隔离，由于系统采用非降压的浮地接近比较设计，导致检测电路本身具有上千伏的高压，因此控制系统需要隔离使用；CPU用于接收比较结果信号，并将根据比较结果调整电机的给定信号(即调整反向电动势大小)，直到电机的给定信号与基准电压信号一致。