[发明专利]一种直流永磁同步电机相电流检测和均衡校验电路及直流永磁同步电机

说明书

一种直流永磁同步电机相电流检测和均衡校验电路及直流永磁同步电机，包括：信号采集分压电路、偏置电压输入电路和校验信号生成运算电路；信号采集分压电路包括相电流采集电路和分压电路，其中，相电流采集电路包括两个或三个电流传感器；分压电路对每个电流传感器采集的相电流信号分别进行分压处理，得到对应于每个相电流信号的分压信号；偏置电压输入电路基于基准电源提供偏置电压信号；校验信号生成运算电路基于对应于每个相电流信号的分压信号进行相电流的检测，以及基于偏置电压输入电路提供的偏置电压信号以及对应于每个相电流信号的分压信号进行相电流的均衡校验。该电路能够同时实现两相或三相电流信号的正常检测和均衡校验。

技术领域

本发明属于电机控制技术领域，具体涉及一种直流永磁同步电机相电流检测和均衡校验电路及直流永磁同步电机。

背景技术

永磁同步电机是由永磁体励磁产生同步旋转磁场的同步电机，永磁体作为转子产生旋转磁场，三相定子绕组在旋转磁场作用下通过电枢反应，感应三相对称电流，此时转子动能转化为电能，永磁同步电机作发电机(generator)用；当定子侧通入三相对称电流，由于三相定子在空间位置上相差120度，所以三相定子电流在空间中产生旋转磁场，转子旋转磁场中受到电磁力作用运动，此时电能转化为动能，永磁同步电机作电动机(motor)用。

永磁同步电机还包括电机控制器，电机控制器包括电源单元、电机运行参数检测电路、微处理器、逆变单元等，电源单元为电机控制器各部分电路供电，电机运行参数检测电路检测电机的运行数据，检测的运行数据由微处理器进行处理后，控制逆变电路驱动定子绕组的通断。

目前，直流永磁同步电机的三相电流一般采用两相或三相电流传感器测量，其输出信号由微处理器进行相电流检测。相电流信号作为控制电机的主要信号，安全等级要求非常高。然而，传统方法只是对相电流进行检测，并未将相电流信号作为校验项目，因此存在功能安全风险。

发明内容

为了解决上述目前电机控制器两相或三相电流检测方案不能实现相电流信号校验的技术问题，本发明实施例提出了一种直流永磁同步电机相电流检测和均衡校验电路及直流永磁同步电机，不仅能实现两相或三相电流信号的正常检测，还能实现信号校验，相比于传统方式更能满足功能安全要求。

一种直流永磁同步电机相电流检测和均衡校验电路，包括：信号采集分压电路、偏置电压输入电路和校验信号生成运算电路；

信号采集分压电路包括相电流采集电路和分压电路，其中，相电流采集电路包括两个或三个电流传感器，每个电流传感器对应的采集所述电机的三相电流信号中的一个相电流信号；分压电路对每个电流传感器采集的相电流信号分别进行分压处理，得到对应于每个相电流信号的分压信号；

偏置电压输入电路基于基准电源提供偏置电压信号；

校验信号生成运算电路基于对应于每个相电流信号的分压信号进行相电流的检测，以及基于偏置电压输入电路提供的偏置电压信号和对应于每个相电流信号的分压信号进行相电流的均衡校验。

进一步地，所述校验信号生成运算电路基于偏置电压输入电路提供的偏置电压信号以及对应于每个相电流信号的分压信号进行相电流的均衡校验包括：校验信号生成运算电路对偏置电压输入电路提供的偏置电压信号以及对应于每个相电流信号的分压信号，进行运算处理，得到校验所需的相电流信号，根据运算处理得到的校验所需的相电流信号和对应于每个相电流信号的分压信号，判断相电流是否均衡。

进一步地，所述偏置电压输入电路包括基准电源、第一信号跟随电路和分压电阻电路；第一信号跟随电路基于基准电源输出的信号，进行信号跟随后，输出给分压电阻电路进行分压，分压后的信号作为偏置电压输入电路提供的所述偏置电压信号。

进一步地，相电流采集电路包括两个电流传感器，其中第一电流传感器检测第一相电流信号，第二电流传感器检测第二相电流信号；