[发明专利]盘式电机数字驱动器

说明书

 

技术领域

    本发明涉及一种电机驱动器，具体地说是一种盘式电机的驱动器。

背景技术

轴向磁通盘式电机具有高功率密度和大扭矩的特点，特别适合在需要进行电驱动的场合进行应用，但目前尚没有较为专用的数字驱动器。传统永磁同步电机大多采用伺服驱动器，不适合需要进行反复调速的电驱动系统，若采用永磁无刷的驱动方式，电机具有较好的调速性能，但电机的转矩脉动较大，带来电机的震动和噪声较大，影响电驱动系统特别是电动汽车等的整体性能。特别是当盘式电机采用无铁芯结构时，由于电机的电感很小，驱动器的输出电流波动很大，电机的噪声和运行的平稳性都受到很大影响，还会缩短功率器件的使用寿命；因此对于大功率轴向磁通的盘式电机来说，尤其是无铁芯的盘式电机，需要有专门的高性能驱动器，同时由于电动汽车的电驱动系统都逐步向数字化发展，因而也急需有高性能的数字驱动器与之配套。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种具有良好的驱动性能和数字化接口，可以集成到电动汽车等设备的中央控制系统中，并能够实现电机转速和转矩的独立控制的盘式电机的驱动器。

为了解决上述技术问题，本发明的盘式电机的驱动器，包括采集检测信号、接收控制指令、对采集信号进行处理并能输出控制信号的数字信号处理模块；数字信号处理模块与电机之间设置有对电机转子位置和电流大小及相位进行检测并把检测得到的信号传给数字信号处理模块的光电编码器和电流传感器；还包括一个可输入控制指令并将控制指令传输给数字信号处理模块的键盘操作模块以及一个可接收数字信号处理模块的采集信号并将接收到的采集信号输出到上位机的数字接口；所述数字接口还可接收上位机输出的控制信号并可将控制信号传输给数字信号处理模块；数字信号处理模块上连接有一个可接收数字信号处理模块输出的控制信号的功率电路；功率电路上设置有可为功率电路提供电源的动力电池；功率电路输出端连接至可对电机工作状态进行调节的电感调节模块；所述电感调节模块连接到电机的控制输入端。

采用上述的结构后，由于设置的数字信号处理模块和与数字信号处理模块配套的系统，能够有效的减少使用传统驱动器带来的电机振动和噪音，提高电驱动系统乃至电动汽车整体的性能，同时能够满足市场对电动汽车的电驱动系统数字化发展的要求。

附图说明

    图1为本发明盘式电机的驱动器的原理框图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式，对本发明的盘式电机的驱动器作进一步详细说明。

如图所示，本发明的轴向磁通盘式电机的驱动器，包括采集检测信号、接收控制指令，对采集信号进行处理并能输出控制信号的数字信号处理模块，可采用TMS320F2812DSP芯片作为数字信号处理模块的中央控制芯片，数字信号处理模块与电机之间设置有对电机转子位置和电流大小及相位进行检测并把检测得到的信号传给数字信号处理模块的光电编码器和电流传感器，还包括一个可输入控制指令并将控制指令传输给数字信号处理模块的键盘操作模块以及一个可接收数字信号处理模块的采集信号并将接收到的采集信号输出到上位机的数字接口，数字接口还可接收上位机输出的控制信号并可将控制信号传输给数字信号处理模块；数字信号处理模块上连接有一个可接收数字信号处理模块输出的控制信号的功率电路，功率电路上设置有一个可为功率电路提供电源的动力电池，功率电路上连接有可接收功率电路输出的电压和电流的电感调节模块，所述电感调节模块连接到电机的输入端。

工作原理如下：

首先，采用光电编码器和电流传感器对电机转子位置和电流大小及相位进行检测，并把检测得到的信号传给中央控制芯片，控制芯片通过矢量运算，根据用户输入的转速和转矩指定输出对应的控制信号给功率电路，功率电路输出大功率的电压和电流，这些电压和电流经过电感调节模块后加到电机的输入端，从而驱动电机运转；其次，中央控制芯片同时对电机的运行状态进行检测，并把检测结果通过数字接口传递到上位机，然后，操作键盘也直接接到中央控制芯片上，键盘上有起、停、加速、减速、增加扭矩、减小扭矩按钮，用户通过按压按钮就可以实现对电机的加减速、增减力矩和起停控制，同样的操作也可以由上位机通过数字接口以指令的方式加以实现。