[发明专利]基于FOC的电动工具控制装置

说明书

本发明公开一种基于FOC的电动工具控制装置，该FOC的电动工具控制装置包括：电源模块、功率跟随器、FOC控制器、预驱动电路、逆变桥和电机，功率跟随器用于采集电源模块输出至逆变桥的母线电压和母线电流，并根据逆变桥的母线电压和母线电流输出参考电流至FOC控制器；FOC控制器用于根据参考电流输出驱动信号至预驱动电路，并采集电机的相电流后根据电机的相电流计算出电机速度和电机功率，将电机速度和电机功率反馈到功率跟随器，以使功率跟随器根据电机速度和电机功率调整参考电流；预驱动电路用于将FOC控制器输出的驱动信号转换成驱动逆变桥的高压驱动信号，以控制所述电机运转。本发明降低了基于FOC的电动工具控制装置的成本，提高了使用寿命。

技术领域

本发明涉及电机控制技术领域，特别涉及一种基于FOC的电动工具控制装置。

背景技术

目前，需要通过交流转直流供电的电动工具控制系统基本都有具有在二极管将交流转为直流之后需要通过很大容量的母线电容对电压滤波，系统功率越大需要的电容的容值也就越大，而现在市面上大容量的电容基本都以电解电容为主，大电解电容的体量很大，会极大地增加设备的体积，电容的价格会随着容值的增加而增加，电解电容的寿命有限，在整流器中大量使用电解电容也会影响到整个电路系统的寿命。

发明内容

本发明的主要目的是提出一种基于FOC的电动工具控制装置，旨在解决降低基于FOC的电动工具控制装置的成本，提高使用寿命。

为实现上述目的，本发明提出一种基于FOC的电动工具控制装置，该FOC的电动工具控制装置包括：电源模块、功率跟随器、FOC控制器、预驱动电路和逆变桥，所述电源模块分别与所述功率跟随器、所述FOC控制器、所述预驱动电路和所述逆变桥连接，且所述功率跟随器、所述FOC控制器、所述预驱动电路和所述逆变桥依次顺序连接，所述逆变桥用于连接电机；其中，

所述功率跟随器，用于采集所述电源模块输出至所述逆变桥的母线电压和母线电流，并根据所述逆变桥的母线电压和母线电流输出参考电流至所述FOC控制器；

所述FOC控制器，用于根据所述参考电流输出驱动信号至所述预驱动电路，并采集所述电机的相电流后根据所述电机的相电流计算出电机速度和电机功率，将所述电机速度和电机功率反馈到所述功率跟随器，以使所述功率跟随器根据所述电机速度和电机功率调整所述参考电流；

所述预驱动电路，用于将所述FOC控制器输出的驱动信号转换成驱动所述逆变桥的高压驱动信号，以控制所述电机运转。

可选地，所述电源模块中包含有滤波电容，所述滤波电容的容值小于或者等于20uF。

可选地，所述功率跟随器包括速度环PI电路和功率环PI电路，所述速度环PI电路与所述功率环PI电路依次顺序连接。

可选地，所述功率跟随器通过ADC采样所述电源模块输出至逆变桥的母线电压、母线电流。

可选地，所述FOC控制器包括转子磁通PI控制器、转子转矩PI控制器、第一坐标变换器、第二坐标变换器、第三坐标变换器、驱动信号输出电路、第四坐标变换器、第五坐标变换器、电流采集重构电路和角度输出电路，其中，