CN100428621C - 一种无刷直流电动机变频控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种无刷直流电动机的变频控制装置，包括：串联在直流母线上的检测电阻；智能变频模块；控制单元，用于接收所述检测电阻输出的母线电流检测信号，根据该母线电流检测信号以及所述智能变频模块中大功率电子开关器件的开关逻辑状态，计算获得无刷直流电动机的三相输入电流，根据该无刷直流电动机的三相输入电流计算获得其转子位置，并根据该转子位置以及期望的电动机转速产生控制智能变频模块的大功率电子开关器件的开关信号并输出；所述控制单元包括电流检测分析单元、计算控制单元。该控制方法可以使电动机获得更为良好的调速性能。

Description

一种无刷直流电动机变频控制装置

技术领域

本发明涉及变频技术领域，具体地说涉及无刷直流直流电动机变频控制装置。

背景技术

世界上大约5成的电力消耗都用于电动机的驱动，因此提高电动机驱动效率成为节约能源的重要方法，对于构建节约型社会具有重要意义。

在电动机驱动技术中，普通的鼠笼式交流电动机由于结构简单，获得了广泛的应用。但是这种电动机的控制性能差，难以获得所需的转速和力矩。例如，采用普通的鼠笼式交流电驱动的空调和电冰箱的压缩机，由于无法控制电动机转速、力矩，因此压缩机工作时的制冷能力相同，无法按照需要调节压缩机制冷。因此，此种压缩机采用电动机间隔工作的方法以获得合适的控制温度。电动机反复停止、启动，造成耗电大，温度不恒定等问题，效果很不理想。

由于存在上述问题，针对鼠笼式电动机的变频调速技术获得很大的发展。该种技术根据普通的鼠笼式交流电动机的特点，采用改变驱动电流频率同时维持V/F恒定的方法，实现转速控制。但是，由于鼠笼式交流电动机的电枢电流和励磁电流是耦合的，还是无法做到精确控制。目前用于鼠笼式电动机变频调速的变频调速技术中，矢量控制方法最为成熟。该方法运用现代控制理论，通过矢量转换，将交流电机中耦合的电枢电流和励磁电流解开，实现对电动机的转速控制。但是，该种控制方式仍然无法使交流电动机达到直流电动机的调速性能，对电动机转矩更无法进行精确控制。此外，这种控制方法还有调速范围窄等缺陷。而且，目前采用此种技术的变频空调无法实现真正的无级变速，而只能实现变级调速。要改变上述缺陷，只有不再使用在控制性能上有根本缺陷的交流电动机，改为使用控制特性良好的直流电动机。

相对于交流电动机，直流电动机的电枢电流和励磁电流可以相互独立控制，易于获得良好的调速性能以及力矩控制特性。

由于上述原因，目前空调、冰箱等领域，使用直流变频技术逐渐开始普及。在日本，到2003年，95％以上的日本家庭都使用变频空调，其中95％以上的都是直流变频空调。在欧洲，从1998年开始引入变频空调，直流变频占据了相当大的比重。随着近几年来欧洲有关空调节能标准的不断提高，2004年，欧洲变频空调市场占有率达到50％以上，其中90％是直流变频空调。目前中国变频空调市场已全面进入变频空调换代时代，直流变频迅速成为当前中国消费者选择空调的首要因素，市场销量呈现倍数增长。

直流电动机分为有刷直流电动机和无刷直流电动机。有刷直流电动机由于电刷易受磨损，存在维护困难，无故障时间短等问题。因此，无刷直流电机得到了广泛的应用。

无刷直流电动机采用永磁转子，没有三相交流异步电机中存在的转子电流消耗，具有更高的能量转换效率，并具有旋转平稳、噪声低及电机尺寸小等显著特点，是目前节能效果最好的电动机。

与有刷直流电动机不同，无刷直流电动机没有电刷，它是依靠检测转子位置信息来选择正确的换向顺序，使电动机的定子始终驱动转子旋转。

一般情况下，采用在电动机上安装霍尔元件等传感器实现对转子位置的检测，但是，对于压缩机这类密封的无刷直流电动机，位置传感器难以安装。在这种情况下，无刷直流电动机的无传感器控制被广泛采用。

目前使用的无传感器直流变频调速技术中，采用过零检测法判断转子的位置。此种方法通过检测不导通相反电势的过零点信息及换向逻辑来选择最佳的换流顺序。由于过零检测法只能检测一些特定的点，而且随着电动机转速在大范围内变化，反电势的变频率也会变化，检测电路中的滤波器件会带来一定的相移，影响检测过零点的准确性；同时功率器件上续流二极管的反向电流作用，在大电流情况下也会对过零点的检测带来一定的影响；更重要的是，这种检测方式需要被检测相不导通，因此只能用于120度变频模式，而无法用于180度正弦波变频模式。由于压缩机的力矩特性是按照正弦变化的，按照正弦特性对其进行加力才能够使所加的力完全用来驱动压缩机，实现能量转换的最佳效率。要实现这一要求，必须使用180度正弦波变频模式。所以，上述采用过零检测判断转子的位置的方法由于只能用于120度变频模式，而使其应用范围受到很大的阻碍。

发明内容

针对上述缺陷，本发明解决的技术问题在于，提供一种无刷直流电动机变频控制装置，这种装置对转子位置的检测不需要电动机具有不导通相，从而可以满足无刷直流电动机180度正弦波变频的需要。

本发明提供的无刷直流电动机的变频控制装置，包括：

检测电阻，该电阻串联在直流母线上，用于获得母线电流检测信号并输出；

智能变频模块，该智能变频模块包括由大功率电子开关器件组成的逆变器，所述大功率电子开关器件的开关控制极接收开关信号的控制，并在所述开关信号的控制下，改变开关逻辑状态，将直流母线电压逆变为三相驱动电流驱动无刷直流电动机旋转；

控制单元，用于接收所述检测电阻输出的母线电流检测信号，根据该母线电流检测信号以及所述智能变频模块中大功率电子开关器件的开关逻辑状态，计算获得无刷直流电动机的三相输入电流，根据该无刷直流电动机的三相输入电流计算获得其转子位置，并根据该转子位置以及期望的电动机转速产生控制智能变频模块的大功率电子开关器件的开关信号并输出；

所述控制单元包括：

电流检测分析单元，用于接收所述检测电阻输出的母线电流检测信号，根据该母线电流检测信号以及所述智能变频模块中大功率电子开关器件的开关逻辑状态，计算获得无刷直流电动机的三相输入电流并输出；

计算控制单元，用于接收所述电流检测分析单元输出的无刷直流电动机的三相输入电流，以及对无刷直流电动机的期望转速，根据所述电流值以及无刷直流电动机的参数计算电动机转子的位置，并结合所述期望转速，产生控制智能变频模块的大功率电子开关器件的开关信号并输出。

优选地，所述检测电阻输出的母线电流检测信号为该电阻两端的电压降，根据该电压降以及检测电阻的阻值计算获得母线电流。

优选地，所述检测电阻获得的母线电流检测信号提供给所述智能变频模块，用于实现过电流保护。

优选地，所述智能变频模块的逆变器包括六个大功率电子开关器件，分别为UP、UN、VP、VN、WP、WN；其中UP、VP、WP的阳极连接所述直流母线的正极，阴极分别连接无刷直流电动机电源线U、V、W；UN)、VN、WN的阴极连接直流母线的负极，阳极分别连接无刷直流电动机电源线U、V、W。

优选地，所述大功率电子开关器件的阳极与阴极之间反向并联二极管。

优选地，所述电流检测分析单元接收的所述母线电流检测信号为所述检测电阻两端的电压降，根据该电压降以及检测电阻的阻值，计算出母线电流；根据母线电流以及检测出该母线电流时逆变器各个桥的开关逻辑状态，计算获得直流电动机的三相输入电流。

优选地，所述计算控制单元包括：

3/2转换模块，用于接收所述无刷直流电动机三相输入电流Iu、Iv、Iw，以及转子角度θ，根据上述数值，通过三相到两相的变换，实现将u、v、w三相坐标系下的电流转化为γ、δ两相静止坐标系的电流值I_γ、I_δ，并输出；

速度位置计算模块，用于从角度误差计算模块获得转子的角度误差值Δθ，并根据该角度误差值Δθ计算出转子角度θ以及转子反馈角速度ω并输出；

角度误差计算模块，用于接收无传感器速度误差计算模块输出的磁通量误差Δλ、和所述3/2转换模块输出的γ、δ坐标系电流I_γ、I_δ和所述速度位置计算模块输出的转子反馈角速度ω，计算获得角度误差值Δθ；

无传感器速度误差计算模块，接收电流计算模块输出的d、q坐标系电压Vd、Vq，以及所述3/2转换模块输出的γ、δ坐标系的电流I_γ、I_δ和所述速度位置计算模块输出的转子反馈角速度ω，经计算获得磁通量误差Δλ输出；

速度控制模块，用于接收所述速度位置计算模块输出的反馈角速度ω，以及对电动机的期望转速计算角速度ω^*，经计算获得计算力矩T^*输出；

力矩限制模块，用于接收所述速度控制模块输出的计算力矩T^*，以及所述速度位置计算模块输出的反馈角速度ω，经计算获得d、q坐标系电流Id、Iq输出；

电流计算模块，用于接收所述力矩限制模块输出的d、q坐标系电流Id、Iq，以及所述3/2转换模块输出的γ，δ坐标系电流I_γ、I_δ，和所述速度位置计算模块输出的转子反馈角速度ω，输出d，q坐标系电压Vd、Vq；

2/3转换模块，用于接收所述电流计算模块输出的d、q坐标系电压，以及所述速度位置计算模块输出的转子角度θ，产生在u、v、w三相坐标系下的开关控制信号，该开关控制信号就是所述控制智能变频模块的大功率电子开关器件的开关信号。

优选地，所述大功率电子开关器件为绝缘栅双极晶体管IGBT。

本发明提供的直流电动机变频控制装置，利用直流电动机的电感特性，使用一个检测电阻检测直流侧母线电压，根据该电压以及同一时刻智能变频单元中逆变器的各个桥的开关状态，计算无刷直流电动机的三相输入电流。根据该三相电流，可以通过计算获得直流电动机的转子位置，根据该转子位置使智能变频模块的逆变器的开关逻辑状态在适当的时候变化，改变逆变器各桥的开关状态，获得合适的旋转磁场，驱动直流电动机的旋转。

与现有技术相比，本发明提供的控制方法不需要检测不导通相以获得转子位置信息。因此，采用该控制方法可以实现180度变频模式，该变频装置能够使电动机获得更为良好的调速性能以及力矩控制特性。

附图说明

图1是本发明第一实施例的电路原理图；

图2是本发明第一实施例的电流检测的时序原理图；

图3是本发明第一实施例计算控制单元22的组成框图。

具体实施方式

请参看图1，为本发明第一实施例的电路原理图。

该电路包括智能变频单元(IPM)1；控制单元2；无刷直流电动机3；检测电阻4。

所述智能变频模块1主要包括六个大功率电子开关器件组成的逆变器，所述六个大功率电子开关器件包括UP、UN、VP、VN、WP、WN。其中，UP、VP、WP一组的阳极连接直流母线的正极，阴极连接无刷直流电动机三相电源输入线U、V、W；UN、VN、WN一组阴极连接直流母线的负极，阳极分别连接电动机电源线U、V、W。上述大功率电子开关器件的阳极和阴极之间分别反向并联有二极管，二极管的作用在于为反向电流提供旁路，避免所述大功率电子开关器件被击穿。所述大功率电子开关器件的控制极接收开关信号，控制所述开关信号的电平高、低可以改变所述大功率电子开关器件的开关状态。该智能变频模块1的作用在于将直流母线电流转化为驱动电流，提供给直流电动机。该智能变频模块1还包括电流保护子单元11，用于根据电流检测的结果，实现过电流保护。所述的直流母线的电压可以通过对交流电整流获得。所述的大功率电子器件可以是绝缘栅双极晶体管IGBT。

控制直流电动机的关键在于，必须适时的进行驱动电流的换向，使电动机在每一时刻都获得合适的驱动电流，实现正常旋转。该合适的驱动电流通过在控制极加高、低电平的控制信号，对所述大功率电子开关器件的开关状态进行控制获得。

在电动机旋转过程中，需要对上述各组大功率电子器件的开关状态进行有规律的切换，每一时刻个大功率电子开关器件的状态被称为一个开关逻辑状态。对无刷直流电动机的控制实际上就是获得一系列适时切换的开关逻辑状态。

所述控制单元2的作用在于控制智能变频模块中的大功率电子开关器件的开关状态。其中包括电流检测分析单元21，以及计算控制单元22。该控制单元2输出开关信号至所述的智能变频模块1，用于控制智能变频模块1中大功率电子器件的开关状态。

其中，所述电流检测分析单元21的功能在于接收所述检测电阻4输出的检测信号，并根据该检测信号计算该直流无刷电动机U、V、W三相的输入电流Iu、Iv、Iw并输出。使用检测信号计算三相输入电流的原理和方法见后叙。

所述计算控制单元22接收所述电流检测分析单元21输出的三相输入电流Iu、Iv、Iw计算值，以及计算角速度ω^*。其中，计算角速度ω^*是对直流电动机转速的期望值。根据所述三相输入电流计算值以及电动机的参数等数据计算电动机转子的位置，并结合计算角速度ω^*产生开关信号，输出到所述智能变频模块1。

所述检测电阻4串联在直流母线中，用于检测母线电流情况，并将检测信号传送给所述电流保护子单元11，以及控制单元2中的电流检测分析单元21。所述检测信号是检测电阻两端的电压降，根据该电压降以及检测电阻4的阻值就可获得直流母线的电流。该检测电阻4可以集成在所述智能变频模块1中。

实现对直流无刷电动机控制的关键在于，获得直流无刷电动机的转子位置信息，并根据该转子位置信息进行换向控制。本实施例中获得所述转子位置信息包括下列步骤：

步骤1、根据所述检测电阻4输出的检测信息获得直流母线电流Idc。

如图1所示，所述检测电阻4串联于直流母线中，通过该检测电阻4的电流为直流母线电流Idc。该母线电流Idc通过所述检测电阻4产生电压降Udc，所述检测信息就是指该电压降Udc。

所述电流检测分析单元21接收所述检测信息即检测电阻4两端的电压降Udc后，将该电压Udc数字化，并根据检测电阻4的阻值计算获得直流母线电流Idc。

步骤2、根据所述直流母线电流Idc计算获得直流无刷电动机的三相输入电流Iu、Iv、Iw。

请参看图2。图2表示本发明电流检测的时序原理。

图2中，上部为与U、V、W三相相关的大功率电子开关器件的开关状态，中部为直流母线电流值(Idc)，下部为直流无刷电动机的三相输入电流Iu、Iv、Iw。

由于在该发明方案里脉冲宽度调制PWM的载波频率很高(8K Hz)，而且负载直流无刷电动机呈电感特性，逆变器交流侧的电流波形大体上为正弦波，并且在一个载波周期内几乎不产生变化。Idc的波形是交流侧的电流通过所述的智能变频模块1的大功率电子开关器件组成的逆变器切换而来的，逆变器各个大功率电子开关器件的开关状态形成的各个开关逻辑状态中，可以根据基本的电路分次访法求出无刷指控流电动机各个相的输入电流。以图2中时刻①、②为例，说明计算方法。

①的区间(UP，VP，WN：导通)，因此：□Idc①＝-Iw

②的区间(UP，VN，WN：导通)，因此：□Idc②＝Iu

由于电动机为电感特性，因此电流不能突变，区间①与区间②的时间间隔很短，可以视为同一时间的电流值。由于Iu、Iv、Iw的矢量和为零，即：Iu+Iv+Iw＝0

因此Iu，Iv，Iw，根据下面的关系可以简单地求出：

Iu＝Idc②，Iv＝Idc①-Idc②，Iw＝-Idc①

应当强调，上述区间1与区间2的电流值为同一时间的电流值的假定，是本发明中使用一个检测电阻即可计算获得无刷直流电动机的三相输入电流值的关键，这个假定会造成一定的误差，但是在大多数情况下能够达到控制要求。上述假定适用于所有相邻的开关逻辑状态。

根据上述获得的无刷直流电动机的三相输入电流，就可以获得该电动机的转子位置信息，其原理是利用如下公式：

$\mathrm{\Δ\θ}=\frac{1}{-({\mathrm{\φ}}_m-(L_q-L_d)i_{\mathrm{\γ}})}\mathrm{Im}\left\{\frac{p+\mathrm{\α}}{p+\mathrm{\α}+\mathrm{j\ω}}\mathrm{\Δ\λ}\right\}$

ω＝-K_pΔθ-K_IΔθdt    θ＝∫ωdt

上述公式中，θ为转子角度，即为转子位置信息。上述公式中各个符号的含义以及应用，在以下步骤3中具体说明。

步骤3、根据所述直流无刷电动机的三相输入电流Iu、Iv、Iw，并结合电动机的参数以及大功率电子开关器件的开关路逻辑状态输出控制信号，控制所述大功率电子开关器件的开关状态。这一过程是在图1中的计算控制单元22中完成的。

请参看图3，该图示出所述计算控制单元22的组成框图。

图3示出，所述计算控制单元22接收所述通过检测计算获得的三相输入电流Iu、Iv、Iw，输出控制所述智能控制模块的大功率电子开关器件的开关信号Vup、Vvp、Vwp、Vun、Vvn、Vwn。

所述计算控制单元22根据对无刷直流电动机的电流检测情况，以实时反馈的形式向智能变频模块提供开关信号Vup、Vvp、Vwp、Vun、Vvn、Vwn，该开关信号Vup、Vvp、Vwp、Vun、Vvn、Vwn根据电动机转子的位置变化，改变电动机定子各相的通电情况以及电流流向，为转子提供一个始终驱动其向规定方向运动的磁场，使电动机不断旋转。

如图3所示，该计算控制单元22包括3/2转换模块221、速度控制模块222、力矩限制模块223、电流计算模块224、2/3转换单元225、无传感器速度误差计算模块226、角度误差计算模块227、速度位置计算模块228。

该计算控制单元22利用所述三相输入电流Iu、Iv、Iw，经过三次坐标变换实现所述控制。

所述三次坐标变换包括三相坐标系(u、v、w)转换为两相静止坐标系(γ、δ)、从两相静止坐标系(γ、δ)转化为两相旋转坐标系(d、q)、从两相旋转坐标系(d、q)转化为三相坐标系(u、v、w)，经过上述坐标变换后，产生在三相坐标系(u、v、w)下的开关控制信号Vup、Vvp、Vwp、Vun、Vvn、Vwn，提供给所述智能变频单元1。

所述3/2转换模块221用于接收所述无刷直流电动机三相输入电流Iu、Iv、Iw，以及转子角度θ，根据上述数值，通过三相到两相的变换，实现将三相坐标系(u、v、w)下的电流转化为两相静止坐标系(γ、δ)的电流值I_γ、I_δ，并输出。所述转子角度θ在启动时具有一定值，使3/2转换模块221可以进行坐标转换计算。电动机开始旋转后，该值根据直流无刷电动机的旋转情况计算获得，具体是从所述速度位置计算模块228获得，其计算方法见后叙对速度位置计算模块228的说明。

所述速度位置计算模块228从所述角度误差计算模块227获得转子的角度误差值Δθ，并根据该角度误差值Δθ计算出转子角度θ以及转子反馈角速度ω。其计算公式如下：

ω＝-K_pΔθ-K_IΔθdt    θ＝∫ωdt

该公式中：K_p、K_I为常数。

上述计算获得的转子角度θ，即获得了转子位置信息，就可以决定何时进行所述智能变频模模块1中的逆变器的换向，从而获得合适的旋转磁场，使电动机转子以稳定的转速旋转。

所述角度误差计算模块227接收所述无传感器速度误差计算模块226输出的磁通量误差Δλ、和所述3/2转换模块输出的(γ、δ)坐标系的电流I_γ、I_δ和所述速度位置计算模块228输出的转子反馈角速度ω，输出量为角度误差值Δθ。该角度误差值Δθ在电动机启动时设定为零。电动机启动后则按检测值计算获得，计算公式如下：

$\mathrm{\Δ\θ}=\frac{1}{-({\mathrm{\φ}}_m-(L_q-L_b)i_{\mathrm{\γ}})}\mathrm{Im}\left\{\frac{p+\mathrm{\α}}{p+\mathrm{\α}+\mathrm{j\ω}}\mathrm{\Δ\λ}\right\}$

该公式中各个符号的含义：φ_m：转子磁束；i_γ：γ轴电流；L_q：Q轴电感；L_d：D轴电感；p：微分算子；α：常数。

所述无传感器速度误差计算模块(ACFO Observer)226，接收所述电流计算模块224输出的(d、q)坐标系电压Vd、Vq，以及3/2转换模块221输出的(γ、δ)坐标系的电流I_γ、I_δ和速度位置计算模块228输出的转子反馈角速度ω，经计算获得磁通量误差Δλ输出。

所述速度控制模块222，接收所述速度位置计算模块228输出的反馈角速度ω，以及输入的计算角速度ω^*，经计算获得计算力矩T^*输出。所述计算角速度是希望电动机旋转的转速，该转速根据需要向该计算控制单元22提供，在具体应用中，可以有其它单元根据需要向所述计算控制单元22提供该计算角速度ω^*，也可以人为设定。该计算角速度ω^*是电动机的期望旋转速度。

所述力矩限制模块223，接收所述速度控制模块222输出的计算力矩T^*，以及所述速度位置计算模块228输出的反馈角速度ω，经计算获得(d、q)坐标系电流Id、Iq输出。

所述电流计算模块224，接收所述力矩限制模块223输出的(d、q)坐标系电流Id、Iq，以及所述3/2转换模块221输出的(γ，δ)坐标系电流I_γ、I_δ，和所述速度位置计算模块228输出的转子反馈角速度ω，输出量为(d，q)坐标系电压(Vd、Vq)。

所述2/3转换模块225，接收所述电流计算模块224输出的(d，q)坐标系电压，以及所述速度位置计算模块228输出的转子角度θ，产生在三相坐标系(u、v、w)下的开关控制信号Vup、Vvp、Vwp、Vun、Vvn、Vwn。上述开关控制信号加于所述智能变频模块1中的大功率电子器件的开关控制端子，控制大功率电子器件的通断。所述大功率电子器件的开关状态的变化形成逆变器的开关逻辑状态的迁移。母线电流通过上述逆变器加到所述直流电动机三相电源线上，在定子上产生适合于电动机转速的旋转磁场，驱动转子旋转。

上述计算控制单元22的各个模块，形成一个闭环反馈。根据所接收的直流电动机三相输入电流Iu、Iv、Iw的计算值，并结合对直流电动机期望获得的转速即计算角速度ω^*，经过计算获得对智能变频单元1逆变器的大功率电子开关器件的开关信号Vup、Vvp、Vwp、Vun、Vvn、Vwn，最终控制电动机获得所需转速。上述各个模块涉及的计算公式，在现有公知技术下均可获得。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1、一种无刷直流电动机的变频控制装置，其特征在于，包括：

检测电阻，该电阻串联在直流母线上，用于获得母线电流检测信号并输出；

智能变频模块，该智能变频模块包括由大功率电子开关器件组成的逆变器，所述大功率电子开关器件的开关控制极接收开关信号的控制，并在所述开关信号的控制下，改变开关逻辑状态，将直流母线电压逆变为三相驱动电流驱动无刷直流电动机旋转；

控制单元，用于接收所述检测电阻输出的母线电流检测信号，根据该母线电流检测信号以及所述智能变频模块中大功率电子开关器件的开关逻辑状态，计算获得无刷直流电动机的三相输入电流，根据该无刷直流电动机的三相输入电流计算获得其转子位置，并根据该转子位置以及期望的电动机转速产生控制智能变频模块的大功率电子开关器件的开关信号并输出；

所述控制单元包括：

电流检测分析单元，用于接收所述检测电阻输出的母线电流检测信号，根据该母线电流检测信号以及所述智能变频模块中大功率电子开关器件的开关逻辑状态，计算获得无刷直流电动机的三相输入电流并输出；

计算控制单元，用于接收所述电流检测分析单元输出的无刷直流电动机的三相输入电流，以及对无刷直流电动机的期望转速，根据所述电流值以及无刷直流电动机的参数计算电动机转子的位置，并结合所述期望转速，产生控制智能变频模块的大功率电子开关器件的开关信号并输出。

2、根据权利要求1所述的变频控制装置，其特征在于，所述检测电阻输出的母线电流检测信号为该电阻两端的电压降，根据该电压降以及检测电阻的阻值计算获得母线电流。

3、根据权利要求1所述的变频控制装置，其特征在于，所述检测电阻获得的母线电流检测信号提供给所述智能变频模块，用于实现过电流保护。

4、根据权利要求1所述的变频控制装置，其特征在于，所述智能变频模块的逆变器包括六个大功率电子开关器件，分别为UP、UN、VP、VN、WP、WN；其中UP、VP、WP的阳极连接所述直流母线的正极，阴极分别连接无刷直流电动机电源线U、V、W；UN、VN、WN的阴极连接直流母线的负极，阳极分别连接无刷直流电动机电源线U、V、W。

5、根据权利要求4所述的变频控制装置，其特征在于，所述大功率电子开关器件的阳极与阴极之间反向并联二极管。

6、根据权利要求1所述的变频控制装置，其特征在于，所述电流检测分析单元接收的所述母线电流检测信号为所述检测电阻两端的电压降，根据该电压降以及检测电阻的阻值，计算出母线电流；根据母线电流以及检测出该母线电流时逆变器各个桥的开关逻辑状态，计算获得直流电动机的三相输入电流。

7、根据权利要求1所述的变频控制装置，其特征在于，所述计算控制单元包括：

3/2转换模块，用于接收所述无刷直流电动机三相输入电流Iu、Iv、Iw，以及转子角度θ，根据上述数值，通过三相到两相的变换，实现将u、v、w三相坐标系下的电流转化为γ、δ两相静止坐标系的电流值I_γ、I_δ，并输出；

速度位置计算模块，用于从角度误差计算模块获得转子的角度误差值Δθ，并根据该角度误差值Δθ计算出转子角度θ以及转子反馈角速度ω并输出；

角度误差计算模块，用于接收无传感器速度误差计算模块输出的磁通量误差Δλ、和所述3/2转换模块输出的γ、δ坐标系电流I_γ、I_δ和所述速度位置计算模块输出的转子反馈角速度ω，计算获得角度误差值Δθ；

无传感器速度误差计算模块，接收电流计算模块输出的d、q坐标系电压Vd、Vq，以及所述3/2转换模块输出的γ、δ坐标系的电流I_γ、I_δ和所述速度位置计算模块输出的转子反馈角速度ω，经计算获得磁通量误差Δλ输出；

速度控制模块，用于接收所述速度位置计算模块输出的反馈角速度ω，以及对电动机的期望转速计算角速度ω^*，经计算获得计算力矩T^*输出；

力矩限制模块，用于接收所述速度控制模块输出的计算力矩T^*，以及所述速度位置计算模块输出的反馈角速度ω，经计算获得d、q坐标系电流Id、Iq输出；

电流计算模块，用于接收所述力矩限制模块输出的d、q坐标系电流Id、Iq，以及所述3/2转换模块输出的γ，δ坐标系电流I_γ、I_δ，和所述速度位置计算模块输出的转子反馈角速度ω，输出d，q坐标系电压Vd、Vq；

2/3转换模块，用于接收所述电流计算模块输出的d、q坐标系电压，以及所述速度位置计算模块输出的转子角度θ，产生在u、v、w三相坐标系下的开关控制信号，该开关控制信号就是所述控制智能变频模块的大功率电子开关器件的开关信号。

8、根据权利要求1至7任一项所述的变频控制装置，其特征在于，所述大功率电子开关器件为绝缘栅双极晶体管IGBT。

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