[实用新型]一种无速度传感器感应电机控制器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种无速度传感器感应电机控制器，主要用于工农业生产、交通运输、以及日常生活中广泛存在的电动机传动设备，如风机、水泵类、传输及起重设备等。

背景技术

据资料统计，有占70％以上的电力能源用于交流电动机的控制，我国电动机的总装机容量已达4.2亿kW，年耗电量达6000亿kWh，约占工业耗电量的80％。统计表明，我国60％的发电量是通过各类电动机消耗的。因此，为了在满足运行、生产、工艺要求的同时减少运行损耗、延长电机使用寿命、节约电能，需要研究高性能的电机控制技术。

在高性能的感应电机矢量控制系统中，电机转速的闭环控制环节一般是必不可少的，通常采用光电编码器等速度传感器进行转速检测并反馈转速信号。然而，速度传感器的安装、维护、成本以及工作环境恶劣等方面的问题，都影响到感应电机调速系统的简易性和可靠性，限制了交流调速系统的应用范围。因而，利用检测的定子电压、电流等容易测得的物理量进行速度估算，即进行无速度传感器技术的研究就具有重要的实际意义和广阔的发展空间。感应电动机虽然已经发展到相当成熟的阶段，但是对其无速度传感器控制系统的开发还有待于进一步深入，存在着比较大的发展空间。无速度传感器的应用，一方面可以完成高性能控制中对速度闭环的需要，另一方面又减少了由于安装速度传感器而引起的系统硬件复杂性上升和可靠性下降等问题。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种无速度传感器感应电机控制器，能够克服现有感应电机控制器的不足，在保证高效率的基础上能同时实现电机的快速度和高转矩。

为解决上述现有的技术问题，本实用新型采用如下方案：一种无速度传感器感应电机控制器，包括电源管理电路、与电源管理电路连接的双核单片机、与双核单片机连接的驱动电路、与驱动电路连接的功率变换电路，所述双核单片机上连接有信号输入输出处理单片机以及存储电路，所述双核单片机与功率变换电路之间设有电流电压采样电路，所述的驱动电路、信号输入输出处理单片机、电流电压采样电路均与电源管理电路连接，所述电源管理电路连接外部电池，所述功率变换电路连接感应电动机，所述双核单片机包括电机控制外设、电机控制内核和单片机内核，所述电机控制内核与单片机内核之间通过设有的双向寄存器连接。

作为优选，所述电源管理电路中设有高频隔离开关电源以及两个LDO芯片。控制器电源系统从380V，先经过整流桥整流成540V，再经过高频隔离开关电源，得24V，15V，5V，三个电源相互是独立的，分别供给控制器内外部使用，内部5V给控制器内部低压电路使用，外部5V给控制器的外部设备使用，内部5V经过两个LDO芯片，得到3.3V和1.8V，这样设计的控制器电源管理电路静态消耗功率很低，效率很高；并且当控制器外部设备发生短路或接触到高压时，由于内外部设备电源的独立性，不影响控制器的内部低压电路。

作为优选，所述功率变换电路为AC-DC-AC逆变电路，采用一个集六个功率变换器件和整流桥于一体的IPM模块，所述功率变换器件采用功率IGBT，所述驱动电路采用集成全桥驱动电路芯片。AC-DC-AC逆变电路把先交流电整流成直流，再逆变为频率可调的三相交流电去驱动电机，功率IGBT具有开关速度快、驱动电路简易、具有温度保护功能、短路保护功能等优点。

作为优选，所述电流电压采样电路中在电流采样点处设有高精密电感电阻电路，在传输线路中设有计共模滤波器和差模滤波器，在AD处设有高精密的参考电压。利用高精密电感电阻电路采样电流，采样精确。

有益效果：

本实用新型采用上述技术方案提供一种无速度传感器感应电机控制器，克服了现有感应电机控制器的不足，在保证高效率的基础上能同时实现电机的快速度和高转矩，提高控制器的可靠性。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型中双核单片机的内部结构图；

图3为本实用新型中电源管理电路的电路图；

图4为本实用新型中驱动电路的电路图；

图5为本实用新型中IPM模块的电路图。

具体实施方式