一种电机无感控制电路的制作方法

1.本实用新型涉及电机控制技术领域，尤其涉及一种电机无感控制电路。


背景技术：

2.随着现代技术的发展，电子行业的技术更新较快，推动了永磁同步电机的推广；永磁同步电机控制主要分为有感控制和无感控制，有感控制需要电机装置位置传感器来反馈转子位置信息，无感控制是通过相关参数估算转子位置信息来进行控制。
3.位置传感器检测技术在最近几年的发展十分迅速，通过利用各种参数估算转子位置来代替位置传感器完成位置信息的反馈，随着永磁同步电机在各个领域的广泛应用，无感控制在吊扇、吸尘器、电吹风、工业风机、水泵、压缩机等方面的优势越来越明显；因此，如何通过无感控制的方式来实现对永磁同步电机的控制，是现阶段需要解决的问题。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种电机无感控制电路，相对于有感控制，不仅省去了位置传感器，节约了成本，而且解决了产品体积大，安装不方便和位置信号容易受到干扰的问题。
5.本实用新型的目的通过以下技术方案来实现：一种电机无感控制电路，它包括主控芯片、电源变换模块、通信模块、电流采集模块、三相逆变全桥；所述主控芯片输出六路驱动信号连接到所述三相逆变全桥的驱动输入端，三相逆变全桥的输出端与永磁同步电机的三相输入端控制连接；所述电流采集模块连接所述三相逆变全桥的电流采集端并输出到所述主控芯片；输入电源分别连接所述三相逆变全桥和电源变换模块的供电输入端；所述电源变换模块的供电输出端分别连接所述通信模块和主控芯片的供电输入端；所述主控芯片与所述通信模块相互连接，实现数据传输。
6.所述电源变换模块包括电源芯片u2，u2的第5引脚接入24v的输入电压，第2和第4 引脚之间连接一电阻和电容，第3引脚连接配置电阻来调节输出电压的大小。
7.所述电流采用模块包括采样电阻后与所述三相逆变全桥连接，通过采样电阻将电流信号转换为电压信号后输入到所述主控芯片。
8.所述主控芯片包括型号fu6861的主控芯片，其内部集成有高压ldo、比较器和高速运算放大器；所述采样电阻将电流信号转换为电压信号后通过主控芯片内置的比较器和高速运算放大器进行放大滤波后，送入到主控芯片的ad采集口。
9.所述通信模块包括rs-422通信芯片，所述主控芯片通过所述rs-422通信芯片与上位机实现通信。
10.本实用新型具有以下优点：一种电机无感控制电路，通过采用的主控芯片fu6861集成了无感磁场定向矢量控制算法，不仅省去了位置传感器，节约了成本，而且解决了产品体积大，安装不方便和位置信号容易受到电磁干扰的问题。并且，经试验验证，该无感控制器性能理想，具有极佳的应用推广前景。
附图说明
11.图1为本实用新型的总体结构示意图；
12.图2为本实用新型的电源变换模块原理图；
13.图3为本实用新型的电流采样模块原理图。
具体实施方式
14.为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下结合附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的保护范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。下面结合附图对本发明做进一步的描述。
15.如图1所示，本实用新型涉及一种电机无感控制电路，它包括主控芯片、电源变换模块、通信模块、电流采集模块、三相逆变全桥；所述主控芯片输出六路驱动信号连接到所述三相逆变全桥的驱动输入端，三相逆变全桥的输出端与永磁同步电机的三相输入端控制连接；所述电流采集模块连接所述三相逆变全桥的电流采集端并输出到所述主控芯片；输入电源分别连接所述三相逆变全桥和电源变换模块的供电输入端；所述电源变换模块的供电输出端分别连接所述通信模块和主控芯片的供电输入端；所述主控芯片与所述通信模块相互连接，实现数据传输。
16.进一步地，主控芯片采用型号为fu6861的主控芯片，其内集成了无感磁场定向矢量控制算法、svpwm调制技术、高速运算放大器、比较器、预驱动器器和高压ldo；其中，电机转子位置和速度反馈信息采用集成在主控芯片fu6861内部的无感磁场定向矢量控制算法估算获得，主控芯片fu6861的供电由内置高压ldo获得，主控芯片fu6861内置高速运算放大器，只需通过配置相应阻容即可实现电流采样放大滤波功能，主控芯片fu6861内置预驱动器器电路，简化了硬件电路设计。
17.如图2所示，输入电压24v经过电源芯片mp2459gj转换为12v，电源芯片mp2459gj 的4脚为使能控制引脚，当4脚电压为高时，电源芯片使能，当4脚电压为低时，电源芯片失能。电源芯片的3脚为输出电压反馈引脚，通过配置电阻值改变输出电压。
18.如图3所示，电流采样通过采样电阻实现，通过采样电阻将电流信号转换为电压信号，并通过主控芯片fu6861内置的高速运算放大器进行放大滤波出后，送入主控芯片fu6861 的ad采集口。
19.本实用新型的工作原理为：输入电源电压为24v直流电，为三相逆变全桥供电。同时，将24v电源电压经过dc/dc变换为12v，作为预驱动器器电源。将12v电压经过主控芯片内置的高压ldo变换为5v输出，为主控芯片供电。主控芯片fu6861内置高速运算放大器，将通过采样电阻得到的采样电压进行放大处理后送给主控芯片fu6861的ad口，进行矢量控制。主控芯片fu6861集成了无感磁场定向矢量控制算法，通过控制算法估算转子位置信息，进行矢量控制，并进行速度环pid控制。主控芯片fu6861通过svpwm调制技术和预驱动器器电路输出6路驱动信号，输出的6路驱动信号按照一定的逻辑控制三相逆变全桥电路的导通顺
序。主控芯片fu6861通过rs-422芯片与上位机通讯，并根据上位机的指令，实现对永磁同步电机的精准控制。
20.以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。


技术特征：
1.一种电机无感控制电路，其特征在于：它包括主控芯片、电源变换模块、通信模块、电流采集模块、三相逆变全桥；所述主控芯片输出六路驱动信号连接到所述三相逆变全桥的驱动输入端，三相逆变全桥的输出端与永磁同步电机的三相输入端控制连接；所述电流采集模块连接所述三相逆变全桥的电流采集端并输出到所述主控芯片；输入电源分别连接所述三相逆变全桥和电源变换模块的供电输入端；所述电源变换模块的供电输出端分别连接所述通信模块和主控芯片的供电输入端；所述主控芯片与所述通信模块相互连接，实现数据传输。2.根据权利要求1所述的一种电机无感控制电路，其特征在于：所述电源变换模块包括电源芯片u2，u2的第5引脚接入24v的输入电压，第2和第4引脚之间连接一电阻和电容，第3引脚连接配置电阻来调节输出电压的大小。3.根据权利要求1所述的一种电机无感控制电路，其特征在于：所述电流采集模块包括采样电阻后与所述三相逆变全桥连接，通过采样电阻将电流信号转换为电压信号后输入到所述主控芯片。4.根据权利要求3所述的一种电机无感控制电路，其特征在于：所述主控芯片包括型号fu6861的主控芯片，其内部集成有高压ldo、比较器和高速运算放大器；所述采样电阻将电流信号转换为电压信号后通过主控芯片内置的比较器和高速运算放大器进行放大滤波后，送入到主控芯片的ad采集口。5.根据权利要求1-4中任意一项所述的一种电机无感控制电路，其特征在于：所述通信模块包括rs-422通信芯片，所述主控芯片通过所述rs-422通信芯片与上位机实现通信。

技术总结
本实用新型涉及一种电机无感控制电路，它包括主控芯片、电源变换模块、通信模块、电流采集模块、三相全桥逆变模块；主控芯片输出六路驱动信号连接到三相逆变全桥的驱动输入端，三相逆变全桥的输出端与永磁同步电机的三相输入端控制连接；电流采集模块连接三相逆变全桥的电流采集端并输出到所述主控芯片；输入电源分别连接三相逆变全桥和电源变换模块的供电输入端；电源变换模块的供电输出端分别连接通信模块和主控芯片的供电输入端；主控芯片与所述通信模块相互连接。本实用新型采用的主控芯片FU6861集成的无感磁场定向矢量控制算法，不仅省去了位置传感器，节约了成本，解决了产品体积大，安装不方便和位置信号容易受到电磁干扰的问题。扰的问题。扰的问题。


技术研发人员：王零超 何勇
受保护的技术使用者：成都微精电机股份公司
技术研发日：2021.08.19
技术公布日：2022/2/7