[发明专利]一种低功耗磁悬浮控制力矩陀螺高速转子控制系统

摘要

一种低功耗磁悬浮控制力矩陀螺高速转子控制系统，它主要由软开关桥、三相逆变桥、小电枢电感永磁无刷直流电动机、电流滤波及A/D转换电路、数字控制器等部件组成。本发明针对小电枢电感永磁无刷直流电动机的特点，采用软开关桥加三相逆变桥组成电机的驱动电路，提高了驱动电路的开关频率，从根本上解决了由电机绕组中电流高频变化而引起的涡流损耗，提高了控制系统的带宽，减小了电枢反应和电磁干扰，提高了磁悬浮控制力矩陀螺高速控制系统的运行效率，对注重节能的航天器有很高的应用价值。

主权项

1、一种低功耗磁悬浮控制力矩陀螺高速转子控制系统，包括稳压直流电源(1)、小电枢电感永磁无刷直流电动机(5)、数字控制器(6)、滤波电路和A/D转换电路(7)、三相逆变桥(4)，其特征在于：在稳压直流电源(1)和三相逆变桥(4)之间加入软开关桥(3)，通过软开关桥(3)的谐振作用，使三相逆变桥(4)的开关管实现零电流开关；同时在稳压直流电源(1)与软开关桥(3)之间串入电流传感器(2)，电流传感器(2)采集的小电枢电感永磁无刷直流电动机(5)的电流信号经过滤波电路和A/D转换电路(7)后进入数字控制器(6)，作为电流环的反馈值；小电枢电感永磁无刷直流电动机(5)带有霍尔传感器(8)，霍尔信号经过光电隔离后进入数字控制器(6)，提供电流换相时刻及计算速率的基准，数字控制器(6)接收到电流信号按照控制算法计算出控制电机电流的PWM占空比，接收到霍尔信号后按照换向逻辑给定PWM的输出逻辑，从而控制三相逆变桥(4)和软开关桥(3)中的开关管。