[发明专利]一种永磁同步电动机运行系统

说明书

本发明公开了一种永磁同步电动机运行系统，包括无刷直流电机、霍尔传感器、控制电路、驱动电路和逆变电路，所述逆变电路内部包括有功率开关管Q1、功率开关管Q2、功率开关管Q3、功率开关管Q4、功率开关管Q5和功率开关管Q6，所述逆变电路的输出端与无刷直流电机的输入端相连接，所述无刷直流电机与霍尔传感器之间通过导线相连接。该永磁同步电动机运行系统，设计开关电源主要作用是起到电压转换，强弱电隔离，噪声隔离的作用，78L05当用于替代传统的齐纳二极管电阻组的时候，其输出阻抗得到有效的改善，但偏置电流大大减少，上下拉电阻是电阻匹配，有效的抑制反射波干扰。

技术领域

本发明涉及永磁同步电动机技术领域，具体为一种永磁同步电动机运行系统。

背景技术

永磁同步无刷直流电机由电动机主体和驱动器组成，是一种典型的机电一体化产品。无刷电机是指无电刷和换向器（或集电环）的电机，又称无换向器电机。早在十九纪诞生电机的时候，产生的实用性电机就是无刷形式，即交流鼠笼式异步电动机，这种电动机得到了广泛的应用。但是，异步电动机有许多无法克服的缺陷，以致电机技术发展缓慢。上世纪中叶诞生了晶体管，因而采用晶体管换向电路代替电刷与换向器的直流无刷电机就应运而生了。这种新型无刷电机称为电子换向式直流电机，它克服了第一代无刷电机的缺陷。对于稳态运行的永磁无刷直流电动机，反电动势法是最简单实用的方法，这种方法的优点是线路简单、技术成熟、成本低廉。

然而，现有的电子换向式直流电机还具有以下两个主要缺点：1、电动机转速不能太低，当电动机转速上升到预设要求时再切入反电动势检测的闭环控制过程。而电机调速运行时也必须保证在设定的最低转速点以上进行，因此电机的调速范围受到了一定的限制；2、需要误差补偿，反电动势系数K越小或电动机转速越低，误差就越大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种永磁同步电动机运行系统，以解决上述背景技术中现有的电子换向式直流电机还具有以下两个主要缺点：1、电动机转速不能太低，当电动机转速上升到预设要求时再切入反电动势检测的闭环控制过程。而电机调速运行时也必须保证在设定的最低转速点以上进行，因此电机的调速范围受到了一定的限制；2、需要误差补偿，反电动势系数K越小或电动机转速越低，误差就越大的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种永磁同步电动机运行系统，包括无刷直流电机、霍尔传感器、控制电路、驱动电路和逆变电路，所述逆变电路内部包括有功率开关管Q1、功率开关管Q2、功率开关管Q3、功率开关管Q4、功率开关管Q5和功率开关管Q6，所述逆变电路的输出端与无刷直流电机的输入端相连接，所述无刷直流电机与霍尔传感器之间通过导线相连接，所述霍尔传感器的输出端与控制电路的输入端相连接，所述控制电路的输出端与驱动电路的输入端相连接，所述驱动电路的输出端与逆变电路的输入端相连接；

所述无刷直流电机的内部包括有开关电源、上下拉电阻、高低电平刹车、母线电流检测电路，所述霍尔传感器的内部包括有霍尔信号采集电路，所述驱动电路的内部包括有反电动势检测模块和电机调速模块，所述控制电路的内部包括有电源电压检测模块和低电压保护模块。

优选的，所述开关电源采用LM317和78L05两款稳压IC，LM317将24V转换为16V，78L05将15V转换为5V，24V为功率开关管工作电压，16V为驱动功率开关管电压，5V为单片机供电，所述上下拉电阻使用条件为当TTL电路驱动CMOS电路时，如果TTL电路输出的高电平低于CMOS电路的最低高电平（一般为3.5V），这时就需要在TTL的输出端接上拉电阻，以提高输出高电平的值。

优选的，高低电平刹车包括BKH高电平刹车和BKL低电平刹车，其中BKH高电平刹车和BKL低电平刹车需放在电路板最左侧。

优选的，所述霍尔信号采集电路一般是由5V的电源驱动，为了防止电源正负极的插错而加了一只二极管。