CN108111062A - 双三相永磁同步电机同轴驱动*** - Google Patents

双三相永磁同步电机同轴驱动*** Download PDF

Info

Publication number
CN108111062A
CN108111062A CN201611046480.0A CN201611046480A CN108111062A CN 108111062 A CN108111062 A CN 108111062A CN 201611046480 A CN201611046480 A CN 201611046480A CN 108111062 A CN108111062 A CN 108111062A
Authority
CN
China
Prior art keywords
circuit
comparator
module
double
drive system
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201611046480.0A
Other languages
English (en)
Inventor
朱金荣
夏长权
陈卫峰
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yangzhou Hanlong Electric Co Ltd
Original Assignee
Yangzhou Hanlong Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Yangzhou Hanlong Electric Co Ltd filed Critical Yangzhou Hanlong Electric Co Ltd
Priority to CN201611046480.0A priority Critical patent/CN108111062A/zh
Publication of CN108111062A publication Critical patent/CN108111062A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P6/00—Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
    • H02P6/04—Arrangements for controlling or regulating the speed or torque of more than one motor
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P6/00—Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
    • H02P6/14—Electronic commutators
    • H02P6/16—Circuit arrangements for detecting position

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Multiple Motors (AREA)

Abstract

本发明公开了一种双三相永磁同步电机同轴驱动***，包括之间设有联轴器的两台同轴电机、电机驱动电路和位置检测装置，电机驱动电路包括数字电路部分和模拟电路部分，数字电路部分包括FPGA模块、DSP模块和DAC模块；模拟电路部分包括2/3变换电路、电流环调节电路、三角波发生器、比较器、电流检测电路以及三相桥驱动电路；位置检测装置与FPGA模块连接；所述两个电机呈并联方式与电流检测电路连接。本发明的驱动***成本低，控制精度高，减小DSP的任务量，集中完成控制算法的实现。

Description

双三相永磁同步电机同轴驱动***
技术领域
本发明涉及电机领域，具体涉及一种双三相永磁同步电机同轴驱动***。
背景技术
永磁同步电机与普通交流变频电机比它是高效率、高力矩惯量比、高能量密度，是个环保低碳电机。普通交流电机用变频器驱动，永磁同步电机不能直接在电网上运行，需要专用的驱动器驱动，并且在电机轴上必须安装转子位置反馈装置，如光学编码器和旋转变压器等。驱动器根据检测到的电机转子实时位置，控制电机的电流和转子位置同步，从而实现永磁同步电机的旋转。在一些工业应用领域，常常需要多个电机同步发力带动被驱动装置，多个电机同轴运行，需要多个驱动器和多个位置检测装置，成本高，并且容易发生两台电机出力不均匀的现象。另外三相永磁同步电机传统控制方法需对采集到的电流量进行A/D转换，然后由数字电路完成采集、坐标变换、电流环控制、输出坐标变换等工作，最终输出三相控制量。数字电路需要完成的算法较多，不利于复杂控制算法的实现。
发明内容
发明目的：本发明旨在克服现有技术的缺陷，提供一种双三相永磁同步电机同轴驱动***。
技术方案：一种双三相永磁同步电机同轴驱动***，包括两台同轴电机、一个电机驱动电路和一个位置检测装置，所述两台电机之间设有联轴器，所述电机驱动电路包括数字电路部分和模拟电路部分，所述数字电路部分包括依次连接的FPGA模块、DSP模块和DAC模块；所述模拟电路部分包括2/3变换电路、电流环调节电路、三角波发生器、比较器、电流检测电路以及三相桥驱动电路；所述2/3变换电路与DAC连接，电流环调节电路与2/3变换电路连接，电流环调节电路分别连接比较器、电流检测电路；三相桥驱动电路设置在比较器和电流检测电路之间；三角波发生器与比较器连接；所述位置检测装置与FPGA模块连接；所述两个电机呈并联方式与电流检测电路连接。
进一步地，所述比较器是三个，每个比较器分别与电流环调节电路、三角波发生器、三相桥驱动电路连接。
进一步地，所述位置检测装置是光电编码器，光电编码器与电机的转子连接。
进一步地，所述驱动***还包括与所述DSP模块连接的远程信号接收模块。
有益效果：本发明的驱动***，利用一个驱动电路驱动两台电机同轴运行，省去了一套驱动电路和位置检测装置，成本低，简化了结构。另外，本发明的驱动电路包括数字电路部分和模拟电路部分，数字电路部分用于实现位置环和速度环的控制算法，模拟电路部分用于实现电流闭环及PWM信号的产生，控制精度高，减小DSP的任务量，集中完成控制算法的实现；并且模拟电流环实现了优良的频域特性。
附图说明
图1为本发明驱动***示意图。
具体实施方式
附图标记：1、2/3变换电路；2电流环调节电路；3三角波发生器；4比较器；5电流检测电路；6三相桥驱动电路；7位置检测装置；10联轴器。
下面结合图1作具体说明：
一种双三相永磁同步电机同轴驱动***，包括两台同轴电机M、一个电机驱动电路和一个位置检测装置7，所述两台电机之间设有联轴器10，所述电机驱动电路包括数字电路部分和模拟电路部分，所述数字电路部分包括依次连接的FPGA模块、DSP模块和DAC模块；所述模拟电路部分包括2/3变换电路1、电流环调节电路2、三角波发生器3、比较器4、电流检测电路5以及三相桥驱动电路6；所述2/3变换电路1与DAC连接，电流环调节电路2与2/3变换电路1连接，电流环调节电路2分别连接比较器4、电流检测电路5；三相桥驱动电路6设置在比较器4和电流检测电路5之间；三角波发生器3与比较器4连接；所述位置检测装置7与FPGA模块连接；所述两个电机呈并联方式与电流检测电路连接。如图1所示所述比较器4有三个，每个比较器分别与电流环调节电路、三角波发生器、三相桥驱动电路连接。位置检测装置是光电编码器，光电编码器与电机的转子连接。所述驱动***还包括与所述DSP模块连接的远程信号接收模块，从能够实现远程控制，DSP能够与远程的上位机通信。
DSP模块用于实现位置环控制算法、速度环控制算法并输出量坐标变换，速度环的输出量为电流环的控制量，DSP在输出之前要对该控制量进行坐标变换。坐标变换是指从两相旋转坐标系转换到三相静止坐标系。转换后为三相电流控制量，取其中两相通过DAC输出。通过例如光电编码等位置检测装置检测转子的位置反馈给FPGA模块，FPGA负责采集转子的位置信息并计算器速度信息。DAC 模块用于将数字信号转换为模拟信号进行输出。2/3变换电路1将两相电流环控制量转换为三相电流环控制量。电流检测电路5检测永磁同步电机三相电流，作为电流环的反馈量输入。电流环调节电路2完成电流环的控制，输出三相转子控制量。该控制量是正弦波模拟电流。三角波发生器3产生一定频率三角波。电流环调节电路2采用运算放大器实现调节功能；比较器4输入为正弦波和三角波，输出PWM电平信号；电流检测电路5由电流采样电阻实现；2/3变换电路1将两相电流环控制量转换为三相电流环控制量，根据IA+IB+IC＝0的关系，利用运算放大器实现加法电路和反向电路完成功能。比较器4将电流环调节电路2输出的正弦波模拟控制量与三角波比较得到PWM控制信号，该信号驱动三相桥驱动电路，完成永磁同步电机驱动。
在硬件方面，当两个电机机械连接时，如果两台电机连接时转子磁极的位置相对各自的定子绕组的角度不正确，会出现两台电机出力不均匀，甚至扭矩方向相反的状况。因此，同轴联接的电机转子磁极地位置相对各自的定子绕组的空间位置必须一致，为了达到这个目的，安装时，首先保证两台电机定子绕组在圆周的上的位置完全一致(从出轴端看)，然后在连接两台电机轴的时候，保证转子磁极在圆周的上的位置也完全一致，这就实现了相对位置的一致。
尽管本发明就优选实施方式进行了示意和描述，但本领域的技术人员应当理解，只要不超出本发明的权利要求所限定的范围，可以对本发明进行各种变化和修改。

Claims (4)

1.一种双三相永磁同步电机同轴驱动***，其特征在于，包括两台同轴电机、一个电机驱动电路和一个位置检测装置，所述两台电机之间设有联轴器，所述电机驱动电路包括数字电路部分和模拟电路部分，所述数字电路部分包括依次连接的FPGA模块、DSP模块和DAC模块；所述模拟电路部分包括2/3变换电路、电流环调节电路、三角波发生器、比较器、电流检测电路以及三相桥驱动电路；所述2/3变换电路与DAC连接，电流环调节电路与2/3变换电路连接，电流环调节电路分别连接比较器、电流检测电路；三相桥驱动电路设置在比较器和电流检测电路之间；三角波发生器与比较器连接；所述位置检测装置与FPGA模块连接；所述两个电机呈并联方式与电流检测电路连接。
2.根据权利要求1所述的双三相永磁同步电机同轴驱动***，其特征在于，所述比较器是三个，每个比较器分别与电流环调节电路、三角波发生器、三相桥驱动电路连接。
3.根据权利要求1所述的双三相永磁同步电机同轴驱动***，其特征在于，所述位置检测装置是光电编码器，光电编码器与电机的转子连接。
4.根据权利要求1所述的双三相永磁同步电机同轴驱动***，其特征在于，所述驱动***还包括与所述DSP模块连接的远程信号接收模块。
CN201611046480.0A 2016-11-23 2016-11-23 双三相永磁同步电机同轴驱动*** Pending CN108111062A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201611046480.0A CN108111062A (zh) 2016-11-23 2016-11-23 双三相永磁同步电机同轴驱动***

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201611046480.0A CN108111062A (zh) 2016-11-23 2016-11-23 双三相永磁同步电机同轴驱动***

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN108111062A true CN108111062A (zh) 2018-06-01

Family

ID=62203928

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201611046480.0A Pending CN108111062A (zh) 2016-11-23 2016-11-23 双三相永磁同步电机同轴驱动***

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108111062A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112904708A (zh) * 2021-01-15 2021-06-04 江苏大学 一种双三相永磁同步电机位置伺服前馈反馈复合控制方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1200595A (zh) * 1997-05-26 1998-12-02 杨泰和 电动机串并联混合转态驱动***
JPH11168894A (ja) * 1997-12-01 1999-06-22 Minolta Co Ltd モータおよび画像形成装置の感光体ドラム駆動構造
CN101783633A (zh) * 2010-03-12 2010-07-21 江苏金方圆数控机床有限公司 两台永磁同步电机的同轴驱动***
CN103715957A (zh) * 2013-12-19 2014-04-09 中国科学院西安光学精密机械研究所 一种三相永磁同步电机驱动电路

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1200595A (zh) * 1997-05-26 1998-12-02 杨泰和 电动机串并联混合转态驱动***
JPH11168894A (ja) * 1997-12-01 1999-06-22 Minolta Co Ltd モータおよび画像形成装置の感光体ドラム駆動構造
CN101783633A (zh) * 2010-03-12 2010-07-21 江苏金方圆数控机床有限公司 两台永磁同步电机的同轴驱动***
CN103715957A (zh) * 2013-12-19 2014-04-09 中国科学院西安光学精密机械研究所 一种三相永磁同步电机驱动电路

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112904708A (zh) * 2021-01-15 2021-06-04 江苏大学 一种双三相永磁同步电机位置伺服前馈反馈复合控制方法
CN112904708B (zh) * 2021-01-15 2022-11-18 江苏大学 一种双三相永磁同步电机位置伺服前馈反馈复合控制方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104079215B (zh) 车用永磁同步电机转子初始位置的精确检测与调整方法
CN204465405U (zh) 一种永磁同步电机转子初始角度调零与校准装置
CN103023399B (zh) 旋转变压器转子零位角度标定***
CN112117872B (zh) 特种电机、电气设备及车辆
CN104660120B (zh) 一种电机零位检测方法及装置
CN104022708A (zh) 采用无速度传感器技术的电动变桨距驱动***及方法
CN101361261B (zh) 确定具有至少一个励磁绕组的同步机的转子位置的方法
CN101741309A (zh) 一种永磁同步电机磁场定向控制装置及控制方法
CN104796053B (zh) 基于旋转变压器的直流电机控制器及控制方法
CN107465373A (zh) 基于线性霍尔传感器的直线电机自动门矢量控制的方法
CN102005995A (zh) 永磁同步电机转子初始位置的快速检验方法及装置
CN111628695A (zh) 电机速度控制方法、装置、***以及机器人
US10116192B2 (en) Device for producing a rotational position signal and a method for producing rotational position signals
CN101888206A (zh) 一种永磁同步直线电机驱动器
CN105811828A (zh) 一种基于线性霍尔传感器的飞轮转速控制装置及方法
CN108111062A (zh) 双三相永磁同步电机同轴驱动***
CN202713106U (zh) 具有转子位置传感器的外转子型永磁电机及伺服电机***
CN103516166B (zh) 具有转子位置传感器的外转子型永磁电机、转子位置检测方法及伺服电机***
CN102735381A (zh) 三相永磁同步电动机的堵转转矩检测装置及方法
CN112865436B (zh) 特种电动机及其控制方法和控制装置
CN202889270U (zh) 一种利用编码器直接输出绝对位置的角度定位装置
CN201467069U (zh) 一种永磁同步直线电机驱动器
CN103715957A (zh) 一种三相永磁同步电机驱动电路
CN103516167B (zh) 具有转子位置传感器的内转子型永磁电机、转子位置检测方法及伺服电机***
CN102891640A (zh) 一种利用编码器直接输出绝对位置的角度定位***

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20180601

WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication