[实用新型]多处理器永磁无刷直流电机联合调速系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及无刷直流电机调速技术领域，具体为多处理器永磁无刷直流电机联合调速系统。

背景技术

随着电力电子技术与器件的飞速发展，无刷电机BLDC凭借其无碳刷磨损、无换向火花、噪声低、维护成本低、运转效率高和使用寿命长等优势逐步替代传统有刷电机，并广泛应用于家电、航模、电动汽车等新兴技术领域。无刷电机在调速时必须要判断转子的旋转位置，控制器利用转子反馈的旋转位置按照设定好控制策略进行换相，使得电机在每个运行周期内连续可靠旋转。在无位置传感器检测无刷电机调速技术领域，如何将无刷电机的转子旋转位置精确检测一直是无刷电机调速技术领域的一个技术难题，同时无刷电机平稳、可靠运行是保证各类涉及无刷电机驱动领域的关键因素之一。

现有无刷直流电机调速系统存在以下缺陷和不足：(1)采用位置传感器进行转子旋转位置检测，进一步增大无刷直流电机体积和成本，同时位置传感器信号传输电缆易受到外界环境的干扰，降低电机运行连续度；(2)无位置转子位置信号检测方法单一，仅采用反电势脉冲法或定子端电压模拟量采集法，未将数字量和模拟量两种方法结合起来判断转子旋转位置；(3)仅采用处理器进行驱动控制，未结合多处理联合运行优势，若控制板处理器发生故障时，电机无法连续稳定运行；(4)电机驱动控制桥采用单桥运行方式，任一桥壁上电力电子器件发生故障时，无刷直流电机需立即停机检修。

实用新型内容

针对现有技术中存在的问题，本实用新型提供多处理器永磁无刷直流电机联合调速系统，运行连续度强，转子旋转位置判断精确，电极运行稳定，可靠性强。

本实用新型是通过以下技术方案来实现：

多处理器永磁无刷直流电机联合调速系统，包括无刷直流电机，还包括主处理器模块、辅助处理器模块、电平转化模块、主反电势检测模块、辅助反电势检测模块和驱动电路模块；其中，所述主处理器模块和辅助处理器模块均用于采集无刷直流电机的转子位置，并通过所检测转子旋转位置分别输出控制无刷直流电机旋转速度的数字PWM信号，所述主处理器模块的通信端和辅助处理器模块通信端连接有用于互相通信的RS-232线缆，所述主处理器模块和辅助处理器模块的数字PWM输出端分别连接将3.3V电平信号转换为12V电平信号的电平转化模块，所述电平转化模块连接有用于驱动无刷直流电机的驱动电路模块，所述无刷直流电机经主反电势检测模块将电机转子位置信号反馈至主处理器模块中断输入端口，所述无刷直流电机经辅助反电势检测模块将电机转子信号反馈至辅助处理器模块模拟量采集端口。

优选的，所述主处理器模块包括MSP430F149低功耗智能处理器，所述辅助处理器模块包括STC15W404单片机。

进一步，所述主反电势检测模块包括LM324运算放大电路芯片U1，电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻 R9、电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14、电阻R17、电阻R18、电阻R19、电阻R20和电阻R21；

所述LM324运算放大电路芯片U1的第1引脚通过电阻R2与 MSP430F149低功耗智能处理器第12引脚相接，所述LM324运算放大电路芯片U1的第2引脚通过电阻R6接地，所述LM324运算放大电路芯片U1 的第3引脚通过电阻R12接地，所述LM324运算放大电路芯片U1的第4 引脚与12V电源相接，所述LM324运算放大电路芯片U1的第5引脚通过电阻R14接地，所述LM324运算放大电路芯片U1的第6引脚通过电阻 R20接地，所述LM324运算放大电路芯片U1的第7引脚通过电阻R21与MSP430F149低功耗智能处理器第13引脚相接，所述LM324运算放大电路芯片U1的第11引脚接地，所述LM324运算放大电路芯片U1的第12引脚通过电阻R13接地，所述LM324运算放大电路芯片U1的第13引脚通过电阻R8接地，所述LM324运算放大电路芯片U1的第14引脚通过电阻R3与 MSP430F149低功耗智能处理器第14引脚相接。

再进一步，所述电平转化模块包括均为TLP521-4的光电隔离芯片P1、光电隔离芯片P2和光电隔离芯片P3，电阻R31、电阻R32、电阻R33、电阻R34、电阻R35、电阻R36、电阻R37、电阻R38、电阻R39、电阻 R40、电阻R41、电阻R42、电阻R47、电阻R48、电阻R49、电阻R50、电阻R55、电阻R56、电阻R57、电阻R58、电阻R59、电阻R60、电阻 R61和电阻R64；