[实用新型]割草机控制装置

说明书

本实用新型公开了一种割草机控制装置。所述割草机控制装置包括低速启动模块、FOC驱动电路及位置估算电路。低速启动模块分别与微控制器及割草电机连接，从微控制器获取电机转子的初始位置，根据初始位置启动割草电机并驱动割草电机以第一模式运行；位置估算电路分别与微控制器及FOC驱动电路连接，在第一模式下从FOC驱动电路获取电压及电流信号，并估算电机转速及电机转子的角度信号；FOC驱动电路分别与微控制器及割草电机连接，在电机转速大于预设阈值时基于FOC变换驱动割草电机以第二模式运行。通过根据电机转速大小实现不同驱动方式，解决了FOC技术在低速时不能提供大扭矩启动的问题，有效提高了电机效率，减小运行噪音。

技术领域

本实用新型涉及电子技术领域，尤其涉及一种割草机控制装置。

背景技术

割草机作为常用的园林工具，通常用于实现对草坪的修剪。现有的割草机普遍采用有感方波方案或无感方波方案进行驱动，但由于电机转速高，工况很复杂等问题，导致有感方波方案中霍尔器件的位置检测不准确，电机运行振动大，噪音大；若采用无感方波方案，则由于力矩输出不平衡，运行过程中有明显的电磁噪音，常用的无感FOC驱动方法在低速估算位置不准确，不能提供大扭矩启动，无法在割草机上应用。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种割草机控制装置，旨在解决现有技术中FOC技术因不能提供大扭矩启动无法应用于割草机的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型提供一种割草机控制装置，所述割草机控制装置包括低速启动模块和FOC控制模块；所述FOC控制模块包括FOC驱动电路及位置估算电路；其中，

所述低速启动模块，分别与微控制器及割草电机连接，所述低速启动模块用于从所述微控制器获取电机转子的初始位置，根据所述初始位置启动所述割草电机，并驱动所述割草电机以第一模式运行；

所述位置估算电路，分别与所述微控制器及所述FOC驱动电路连接，用于在所述第一模式下，从所述FOC驱动电路获取电压及电流信号，并根据所述电压及电流信号估算电机转速及电机转子的角度信号，以发送所述角度信号至所述FOC驱动电路以及所述电机转速至所述微控制器；

所述FOC驱动电路，分别与所述微控制器及所述割草电机连接，用于采集所述割草电机运行时的相电流，对所述相电流进行坐标轴变换后，根据所述角度信号及所述微控制器发送的预设参考电流对变换后的电流进行调整，输出占空比信号，以根据所述占空比信号控制所述割草电机，并当所述电机转速大于预设阈值时，驱动所述割草电机以第二模式运行。

优选地，所述FOC驱动电路包括电流采集单元、坐标轴变换单元、电流环控制单元、坐标轴反变换单元及逆变单元；其中，

所述电流采集单元，分别与所述割草电机及所述坐标轴变换单元连接，用于采集所述割草电机运行时的相电流，并发送所述相电流至所述坐标轴变换单元；

所述坐标轴变换单元，分别与所述电流环控制单元及所述位置估算电路连接，用于将所述相电流经坐标轴转换为第一电流信号及第二电流信号后，将所述第一电流信号及所述第二电流信号转换为第三电流信号及第四电流信号，并发送所述第一电流信号及所述第二电流信号至所述位置估算电路，发送所述第三电流信号及所述第四电流信号至所述电流环控制单元；

所述电流环控制单元，分别与所述坐标轴反变换单元及微控制器连接，用于根据所述微控制器发送的预设参考电流信号对所述第三电流信号及所述第四电流信号进行调整，对应获得第一电压信号及第二电压信号，并发送所述第一电压信号及所述第二电压信号至所述坐标轴反变换单元；

所述坐标轴反变换单元，分别与所述位置估算电路及所述逆变单元连接，用于根据所述位置估算电路反馈的所述角度信号对所述第一电压信号及所述第二电压信号进行反变换处理后，对应输出第三电压信号及第四电压信号至所述逆变单元；