[实用新型]交流电机及控制器装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种交流电机及控制器装置，包括交流电机总成和电机控制器。

背景技术

随着科技的快速发展，对于环境的保护已经迫在眉睫。传统汽车大量的尾气排放对环境造成了严重的损害，尽管各国政府都已经加大了对环境保护的措施，但只能尽量的减少污染气体的排放，却不能根本解决环境的日益恶化问题。另外，资源短缺的问题也在威胁着人类的发展，石油等不可再生资源不多的存储几乎已经消耗殆尽，再加上人为的破坏与浪费，使得资源问题成为了很多国家要解决的首要问题。

电动汽车在石油出现前曾有过记载。其使用简单方便，且对环境的污染几乎为零，在石油出现之后，电动汽车行业逐渐衰退。然而，在当今的社会，传统汽车的污染对整个人类的影响已经无法忽视，况且石油作为不可再生资源终究不能长久，加之当前大规模集成电路，DSP等的迅猛发展，电动汽车行业迎来了绝佳的机遇。

电动汽车行业中，一直急需解决的问题便是如何使电机转速得到很好的控制。本文就是基于这样的现状，将交流电机和控制器作为一个整体来考虑，采用交流电机直接转矩控制技术，最终实现交流电机转速有效控制。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种，将交流电机和控制器作为一个整体考虑，采用交流电机直接转矩控制技术(通过检测电机定子电压和电流，借助瞬时空间矢量理论计算电机的磁链和转矩，并根据与给定值比较所得差值，实现磁链和转矩的控制)，根据交流电机本身的电气特性有效控制交流电机的转速，实时监测电机驱动电路的电流、电压、热度等，随时对驱动电路的过流、欠压及过热等故障进行保护的交流电机及控制器装置。

为达到上述发明目的本实用新型所采用的技术方案是：

一种交流电机及控制器装置，包括交流电机总成和电机控制器，所述电机控制器包括DSP数字信号处理模块、IPM智能功率驱动模块、故障检测及保护模块、IGBT绝缘栅双极性晶体管放大电路、单端反激式电源变换模块，所述交流电机总成包括定子、转子和减速器。

所述DSP数字信号处理模块具有逻辑控制功能和各种中断处理能力，它包括有丰富的数字输入输出口、通信口及专用电机控制的PWM输出口。期间，所述DSP数字信号处理模块，控制输出三对带可编程死区控制器(电机驱动功率管专用)的PWM脉冲宽度调制，经IPM智能功率模块驱动IGBT绝缘栅双极性晶体管放大电路，达到频率变换的目的，最终实现有效调节电机的转速，并实时检测故障信号、电流信号，实现转速、电流的双闭环控制。

所述IPM智能功率模块包括驱动电路、用于实时检测的IGBT过流保护电路、过热保护电路及驱动电源欠压保护电路，该驱动电路用于与IGBT功率管配套

所述单端反激式电源变换模块为多路输出的IGBT驱动电源变换模块，它是一种电流控制型闭环控制开关电源，能够提供IGBT驱动电路所需各种电压的大功率电源电路，可靠性高。IGBT绝缘栅双极性晶体管，具有大的击穿电压和大饱和电流，开关频率也相对较高，在变频器大功率驱动电路中得到广泛应用。

所述定子包括定子铁心、定子绕组及机壳。

所述电机转子由转子铁心、转子绕组及转轴组成。

所述减速器为两级减速外啮合齿轮传动减速器，外壳采用铝合金结构，具有结构紧凑，重量轻等优点；其传动比为1∶2和1∶3混合传动，使得电动车在行驶过程中具有转换档位的特殊功能。

本实用新型所述的交流电机及控制器装置，它与现有技术相比，具有以下优点：

本实用新型交流电机及控制器装置，作为一种电机的转速控制设备，将交流电机和控制器作为一个整体来考虑，采用交流电机直接转矩技术，不仅能控制交流电机的转速，而且能实时监测电机驱动电路的电流、电压、热度等，随时对驱动电路的过流、欠压及过热等故障进行保护。

附图说明

图1是本实用新型交流电机及控制器在运行系统中的连接关系图。

图2是IPM智能功率驱动模块示意图。

图3是单端反激式电源变换模块示意图。

具体实施方式

如图1、图2及图3所示，本实用新型所述的交流电机及控制器装置，包括交流电机总成1和电机控制器2，所述电机控制器2包括DSP数字信号处理模块、IPM智能功率驱动模块、故障检测及保护模块、IGBT绝缘栅双极性晶体管放大电路、单端反激式电源变换模块。所述电机总成1包括定子、转子和减速器。