[发明专利]一种带有电力失效补偿功能的磁悬浮分子泵电机控制装置

摘要

本发明提供一种带有电力失效补偿功能的磁悬浮分子泵电机控制装置，其主要包括单相可控整流模块、三相逆变模块、DSP控制模块、高压DC/DC模块、低压DC/DC模块。该装置正常运行时，DSP控制模块首先通过可控整流模块调节母线电压至起动电压值，然后控制三相逆变模块驱动永磁电机运行，并逐步提高母线电压至额定值，系统同时通过电压传感器监控外部交流电源，如果外部电力失效，那么DSP控制模块控制高压DC/DC变换器模块运行，并关闭可控整流模块和三相逆变模块，此时永磁电机进入发电模式，系统依靠电机回馈的能量通过高压DC/DC模块和低压DC/DC模块转化为磁轴承的功率电源和控制电源，实现磁悬浮分子泵系统在外部电力失效情况下的补偿功能。

主权项

一种带有电力失效补偿功能的磁悬浮分子泵电机控制装置，其特征在于：该装置包括：单相可控整流模块（2）：与DSP控制器模块（3）相连接，输入220V单相交流电，DSP控制模块（3）以霍尔电压传感器（4）的输出作为反馈，通过电压闭环控制输出相控整流信号，控制单相可控整流模块（2）实现AC/DC相控整流，输出0V～310V可调的直流电压，为三相逆变桥模块（8）提供直流母线电压；DSP控制器模块（3）：作为整个电机控制装置的核心模块，与单相可控整流模块（2）、三相逆变桥模块（8）、高压DC/DC模块（6）、低压DC/DC模块（7）相连接，通过霍尔电压传感器（4）的输出作为反馈，产生相控整流信号，控制单相可控整流模块（2）实现AC/DC可控整流，通过霍尔电流传感器（5）的输出作为反馈，使用电流转速双闭环电机控制器产生PWM信号，控制三相逆变桥模块（8），实现对永磁电机（11）的驱动，通过对电压传感器（1）的输出进行监控，在外部电力失效时，采用电压传感器（4）的输出作为反馈，通过电压控制器产生PWM信号，控制高压DC/DC模块（6），实现对永磁电机的回馈能量进行转换，得到磁轴承功放系统电源，另外低压DC/DC模块（7）在系统外部电力失效时，输出+5V和+15V为DSP控制器模块（3）供电；高压DC/DC模块（6）：与DSP控制器模块（3）、低压DC/DC模块（7）以及磁轴承功放系统（9）相接，正常工作时DSP控制器模块（3）关闭PWM信号，高压DC/DC模块（6）不工作，当外部电力失效时，DSP控制器模块（3）根据电压传感器（4）以及预定值，通过电压闭环PI控制器产生PWM信号，驱动高压DC/DC模块（6），实现对于电机回馈能量的转换，输入为电机直流母线电压，输出+28V，为磁轴承功放系统（9）和低 压DC/DC模块（7）提供直流电源；低压DC/DC模块（7）：与高压DC/DC模块（6）、DSP控制器模块（3）和磁轴承控制系统（10）相连接，正常运行时不工作，而当外部电力失效时，高压DC/DC模块（6）输出+28V直流电压作为其输入，通过隔离DC/DC模块转化为+5V和+15V，为DSP控制模块（3）提供控制电源；三相逆变桥模块（8）：与单相可控整流模块（2）和DSP控制器模块（3）输出相连接，输入相控整流出的直流电压，DSP控制器模块（3）根据电流传感器（5）的输出作为反馈，按照给定的转速，通过电流转速双闭环控制器输出PWM信号，控制三相逆变桥模块（8）将直流电压逆变为三相交流电压，驱动永磁电机（11）。