本發(fā)明涉及一種工業(yè)用大功率方波無(wú)刷電機(jī)控制器，特別是涉及一種工業(yè)用大功率方波無(wú)刷電機(jī)控制器。

背景技術(shù)：

近年來(lái)，我國(guó)電力建設(shè)正以超常速度發(fā)展，工業(yè)中小電機(jī)產(chǎn)銷(xiāo)明顯增長(zhǎng)。我國(guó)是亞洲第一大電力消耗國(guó)，同時(shí)也是目前缺電最為嚴(yán)重的發(fā)展中國(guó)家。電機(jī)是名副其實(shí)的“用電大戶(hù)”，60%以上的電能被用于驅(qū)動(dòng)其運(yùn)轉(zhuǎn)。在節(jié)能減排的大背景下，提高電機(jī)效率無(wú)疑是實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排目標(biāo)首要解決的問(wèn)題。目前，我國(guó)電機(jī)產(chǎn)品種類(lèi)繁多，但效率不高。電機(jī)系統(tǒng)效率低下，長(zhǎng)期低效運(yùn)行。一些用戶(hù)對(duì)電機(jī)系統(tǒng)所帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效益缺乏認(rèn)知，或?qū)M(jìn)行電機(jī)系統(tǒng)節(jié)能改造的技術(shù)題目存在障礙，機(jī)電業(yè)必須加強(qiáng)節(jié)能技術(shù)的研發(fā)和創(chuàng)新，使其真正發(fā)揮其基礎(chǔ)性產(chǎn)業(yè)的作用，帶動(dòng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)持續(xù)健康發(fā)展。預(yù)計(jì)，未來(lái)幾年，節(jié)能電機(jī)設(shè)備占國(guó)內(nèi)新增中小型機(jī)電設(shè)備的比例將達(dá)到60%以上，節(jié)能機(jī)電設(shè)備市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到五百億左右。在工業(yè)場(chǎng)所所用的異步機(jī)普遍存在效率低下，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能達(dá)到節(jié)能減排的目標(biāo)，在工業(yè)場(chǎng)所也用到直流電機(jī)，直流電機(jī)有很多好處，但是由于換相時(shí)產(chǎn)生火花，容易引起事故，達(dá)不到安全生產(chǎn)的目標(biāo)，在工業(yè)場(chǎng)所也用到大功率的無(wú)刷直流電機(jī)，無(wú)刷電機(jī)有諸多優(yōu)點(diǎn)例如1.具有傳統(tǒng)直流電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)又取消了碳刷、滑環(huán)結(jié)構(gòu)；2.體積小、重量輕、出力大；3.轉(zhuǎn)矩特性?xún)?yōu)異，中、低速轉(zhuǎn)矩性能好，啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大，啟動(dòng)電流??；4.效率高，電機(jī)本身沒(méi)有勵(lì)磁損耗和碳刷損耗，消除了多級(jí)減速損耗，綜合節(jié)電率可達(dá)20%~60%；但是一般目前轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)較大，運(yùn)行不太安全，且功率都在10kw以下，也有用到正弦波控制的無(wú)刷直流電機(jī)，但是其價(jià)格昂貴，難以大規(guī)模使用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種工業(yè)用大功率方波無(wú)刷電機(jī)控制器，本發(fā)明解決了電機(jī)的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)過(guò)大問(wèn)題，且控制器的輸出功率能達(dá)到很大，能滿(mǎn)足大功率要求的場(chǎng)合，并其體積小能夠滿(mǎn)足工業(yè)各種場(chǎng)合對(duì)空間要求條件。

本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種工業(yè)用大功率方波無(wú)刷電機(jī)控制器，所述控制器包括380v交流電，整流模塊、穩(wěn)壓模塊、三相全控橋模塊、弱電模塊、電壓檢測(cè)處理模塊、通信模塊、顯示模塊、數(shù)字信號(hào)放大模塊、電流檢測(cè)模塊、電流處理模塊、碼盤(pán)信號(hào)處理模塊、監(jiān)控信號(hào)處理模塊、溫度檢測(cè)模塊和cpu模塊；穩(wěn)壓模塊輸出端分別連接弱電模塊、電壓檢測(cè)處理模塊和三相全控橋模塊；三相全控橋模塊經(jīng)數(shù)字信號(hào)放大模塊連接cpu模塊；電壓檢測(cè)處理模塊分別連接于穩(wěn)壓模塊、cpu模塊和監(jiān)控信號(hào)處理模塊；電流處理模塊分別連接于電流檢測(cè)模塊、碼盤(pán)信號(hào)處理模塊、監(jiān)控信號(hào)處理模塊和cpu模塊模塊；溫度檢測(cè)模塊連接cpu模塊、碼盤(pán)信號(hào)處理模塊，并連接于電流處理模塊、電機(jī)霍爾傳感器和cpu模塊；監(jiān)控信號(hào)處理模塊分別連接于電壓檢測(cè)處理模塊和電流處理模塊；cpu模塊連接通訊模塊、顯示模塊。

所述的一種工業(yè)用大功率方波無(wú)刷電機(jī)控制器，所述顯示模塊采用rs232通訊模塊。

所述的一種工業(yè)用大功率方波無(wú)刷電機(jī)控制器，所述通訊模塊采用rs485通訊模塊。

所述的一種工業(yè)用大功率方波無(wú)刷電機(jī)控制器，所述cpu模塊包括adc模塊、監(jiān)控模塊、ecap模塊、碼盤(pán)信號(hào)處理、電流跟隨控制模塊、控制信號(hào)輸出模塊和通信模塊；adc模塊連接電壓檢測(cè)處理模塊、電流處理模塊和溫度檢測(cè)模塊；監(jiān)控模連接監(jiān)控信號(hào)處理模塊；碼盤(pán)信號(hào)處理模塊連接電流跟隨控制模塊；通信模塊內(nèi)設(shè)置有sci通訊端口。

所述的一種工業(yè)用大功率方波無(wú)刷電機(jī)控制器，所述電流跟隨器控制模塊包括邏輯處理模塊、pid調(diào)節(jié)模塊、比較處理1模塊、比較處理2模塊、電流處理模塊、溫度處理模塊、扇區(qū)號(hào)處理模塊、電壓處理模塊、pwm模塊、sci模塊；邏輯處理模塊連接pwm模塊；pid調(diào)節(jié)模塊連接與sci模塊、比較處理1模塊和轉(zhuǎn)速；比較處理1模塊連接于pwm模塊、pid調(diào)節(jié)模塊和電流處理模塊；比較處理2模塊連接于溫度處理模塊和pwm模塊；扇區(qū)號(hào)處理模塊連接pwm模塊；電壓處理信號(hào)連接于sci模塊；sci模塊連接于通信模塊。

所述的一種工業(yè)用大功率方波無(wú)刷電機(jī)控制器，所述電流處理模塊包括電流采樣模塊、碼盤(pán)信號(hào)處理模塊、非換相電選擇模塊和絕對(duì)值處理模塊；電壓檢測(cè)處理模塊包括采樣電阻，信號(hào)處理器；整流模塊、穩(wěn)壓模塊包括二極管整流橋和穩(wěn)壓芯片，穩(wěn)壓模塊連接三相全橋模塊和弱電模塊以及電壓檢測(cè)處理模塊；電流檢測(cè)模塊包括采樣電阻和信號(hào)處理器；溫度檢測(cè)模塊包括熱敏電阻和信號(hào)處理器；碼盤(pán)信號(hào)處理模塊包括信號(hào)處理器和電平轉(zhuǎn)化器；監(jiān)控信號(hào)處理模塊包括過(guò)壓保護(hù)模塊，欠壓保護(hù)模塊和過(guò)流保護(hù)模塊；三相全控橋模塊由六個(gè)功率開(kāi)關(guān)管組成三相橋式逆變器，六個(gè)功率開(kāi)關(guān)管分別與數(shù)字信號(hào)放大模塊相連，并與無(wú)刷直流電機(jī)的三相繞組u、v、w相連。

所述的一種工業(yè)用大功率方波無(wú)刷電機(jī)控制器，所述六個(gè)功率開(kāi)關(guān)管均采用igbt。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)與效果是：

1、本發(fā)明采用的工業(yè)用大功率方波電機(jī)控制器包括380v交流電，整流模塊，穩(wěn)壓模塊，三相全控橋模塊，弱電模塊，電壓檢測(cè)處理模塊，通信模塊，顯示模塊，數(shù)字信號(hào)放大模塊，電流檢測(cè)模塊，電流處理模塊，碼盤(pán)信號(hào)處理模塊，監(jiān)控信號(hào)處理模塊，溫度檢測(cè)模塊和cpu模塊，其電流為完美的方波，這樣就解決了電機(jī)的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)過(guò)大問(wèn)題，且控制器的輸出功率能達(dá)到很大，能滿(mǎn)足大功率要求的場(chǎng)合，并其體積小能夠滿(mǎn)足工業(yè)各種場(chǎng)合對(duì)空間要求條件。

2、本發(fā)明采用的工業(yè)用大功率方波電機(jī)控制器在元器件選型上選用耐高溫元器件，并在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上和布局環(huán)節(jié)保證抗震抗壓高散熱效率等高標(biāo)準(zhǔn)要求，保證了運(yùn)行時(shí)的安全性和環(huán)境可靠性。

3、本發(fā)明的工業(yè)用大功率方波電機(jī)控制器具有功能豐富、效率高、過(guò)載能力強(qiáng)，轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)小，功率大等特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了功能的完善性和系統(tǒng)的穩(wěn)定性。本發(fā)明可以廣泛在工業(yè)場(chǎng)合應(yīng)用。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明的cpu模塊結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是電流跟隨器控制模塊結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是電流處理模塊結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖所示實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。

本發(fā)明一種工業(yè)用大功率方波無(wú)刷直流電機(jī)控制器，包括380v交流電，整流模塊，穩(wěn)壓模塊，三相全控橋模塊，弱電模塊，電壓檢測(cè)處理模塊，通信模塊，顯示模塊，數(shù)字信號(hào)放大模塊，電流檢測(cè)模塊，電流處理模塊，碼盤(pán)信號(hào)處理模塊，監(jiān)控信號(hào)處理模塊，溫度檢測(cè)模塊和cpu模塊。穩(wěn)壓模塊輸出端分別連接弱電模塊、電壓檢測(cè)處理模塊和三相全控橋模塊，弱電模塊將穩(wěn)壓模塊輸出的高電壓轉(zhuǎn)換成低電壓后為數(shù)字信號(hào)放大模塊和cpu模塊供電；三相全控橋模塊經(jīng)數(shù)字信號(hào)放大模塊連接cpu模塊；電壓檢測(cè)處理模塊分別連接于穩(wěn)壓模塊，cpu模塊和監(jiān)控信號(hào)處理模塊，用于處理和檢測(cè)母線電壓，并將檢測(cè)結(jié)果輸送至cpu模塊和監(jiān)控信號(hào)處理模塊；電流檢測(cè)模塊用于檢測(cè)三相電流信號(hào)；電流處理模塊分別連接于電流檢測(cè)模塊，碼盤(pán)信號(hào)處理模塊，監(jiān)控信號(hào)處理模塊和cpu模塊模塊，用于處理檢測(cè)得到的三相電流，并將結(jié)果輸送到cpu模塊和監(jiān)控信號(hào)處理模塊；溫度檢測(cè)模塊用于檢測(cè)控制器溫度和電機(jī)溫度，檢測(cè)結(jié)果輸送到cpu模塊，碼盤(pán)信號(hào)處理模塊，連接于電流處理模塊，電機(jī)霍爾傳感器和cpu模塊，將霍爾傳感器中的信號(hào)進(jìn)行處理，將結(jié)果輸送至cpu模塊和電流處理模塊；監(jiān)控信號(hào)處理模塊分別連接于電壓檢測(cè)處理模塊和電流處理模塊，將對(duì)電流和電壓進(jìn)行檢測(cè)監(jiān)控處理，處理結(jié)果送到cpu模塊；cpu模塊根據(jù)接收到的無(wú)刷直流電機(jī)碼盤(pán)信號(hào)，母線電壓信號(hào)，電流處理信號(hào)，監(jiān)控處理信號(hào)和溫度信號(hào)，向數(shù)字信號(hào)放大模塊輸入六路pwm控制信號(hào)，數(shù)字信號(hào)放大模塊將六路pwm控制信號(hào)處理后，控制三相全控橋模塊工作；cpu模塊連接有通訊模塊，方便接收指令，cpu模塊連接有顯示模塊，方便實(shí)時(shí)顯示用戶(hù)需要的變量。

cpu模塊包括adc模塊、監(jiān)控模塊、ecap模塊、碼盤(pán)信號(hào)處理、電流跟隨控制模塊、控制信號(hào)輸出模塊和通信模塊；adc模塊連接電壓檢測(cè)處理模塊，電流處理模塊和溫度檢測(cè)模塊，將模塊濾波輸出的穩(wěn)定模擬信號(hào)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，生成的數(shù)字量送入電流跟隨控制模塊中；監(jiān)控模連接監(jiān)控信號(hào)處理模塊，將監(jiān)控信號(hào)處理模塊得到的信號(hào)放大處理后送到電流跟隨控制模塊；ecap模塊根據(jù)相鄰兩次碼盤(pán)信號(hào)值計(jì)算出轉(zhuǎn)速值，將計(jì)算得到的轉(zhuǎn)速也輸入到電流跟隨控制；碼盤(pán)信號(hào)處理模塊利用碼盤(pán)信號(hào)處理模塊輸出的位置信號(hào)，判斷當(dāng)前所述無(wú)刷直流電機(jī)空間位置，將位置信號(hào)編碼處理后得到扇區(qū)號(hào)，送給電流跟隨控制模塊；電流跟隨控制模塊利用的adc模塊輸出的電流，電壓和電機(jī)溫度和ecap輸出的轉(zhuǎn)速，以及監(jiān)控模塊輸出的過(guò)流過(guò)壓欠壓信號(hào)，通過(guò)電流跟隨控制模塊處理后，輸出pwm控制信號(hào)和顯示信號(hào)；控制信號(hào)輸出模塊利用電流跟隨控制模塊輸出的pwm控制信號(hào)，輸出相應(yīng)的六路控制信號(hào)；通信模塊內(nèi)設(shè)置有sci通訊端口，用于通訊模塊和顯示模的數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸。

電流跟隨器控制模塊包括邏輯處理模塊、pid調(diào)節(jié)模塊、比較處理1模塊、比較處理2模塊，電流處理模塊、溫度處理模塊、扇區(qū)號(hào)處理模塊，電壓處理模塊，pwm模塊，sci模塊；邏輯處理模塊連接pwm模塊，其將過(guò)流過(guò)壓欠壓信號(hào)進(jìn)行邏輯處理后輸給pwm模塊，來(lái)決定pwm控制信號(hào)的開(kāi)通與管段；pid調(diào)節(jié)模塊連接與sci模塊，比較處理1模塊和轉(zhuǎn)速，其將實(shí)際轉(zhuǎn)速與通過(guò)sci傳送的速度進(jìn)行pid調(diào)節(jié)，生成目標(biāo)電流傳給比較處理1模塊；比較處理1模塊連接于pwm模塊，pid調(diào)節(jié)模塊和電流處理模塊，其將pid處理模塊的輸出電流與經(jīng)過(guò)電流處理模塊的電流相比較，這樣實(shí)際電流就會(huì)一直跟隨目標(biāo)電流，進(jìn)而形成方波電流，其將比較結(jié)果送給pwm模塊，進(jìn)而來(lái)控制pwm控制信號(hào)的占空比；比較處理2模塊連接于溫度處理模塊和pwm模塊，其將溫度與設(shè)定溫度相比較，將得到的結(jié)果送給pwm模塊，來(lái)控制pwm的開(kāi)通與否；扇區(qū)號(hào)處理模塊連接pwm模塊，其將扇區(qū)號(hào)做相應(yīng)的處理后送給pwm模塊，pwm要根據(jù)其所提供的扇區(qū)號(hào)來(lái)產(chǎn)生不同的pwm控制信號(hào)；電壓處理信號(hào)連接于sci模塊，其將電壓電壓信號(hào)做相應(yīng)的處理后，送給sci模塊；sci模塊連接于通信模塊，將相應(yīng)的數(shù)據(jù)傳輸出去和傳進(jìn)來(lái)。pwm模塊根據(jù)其他輸入產(chǎn)生6路pwm控制信號(hào)，將6路信號(hào)傳到外邊相應(yīng)的模塊。

電流處理模塊包括電流采樣，碼盤(pán)處理信號(hào)，非換相電選擇模塊和絕對(duì)值處理模塊；電流采樣來(lái)源于電流采樣模塊；碼盤(pán)處理信號(hào)來(lái)源于碼盤(pán)信號(hào)處理模塊；非換相電選擇模塊根據(jù)碼盤(pán)處理信號(hào)對(duì)三相采樣電流處理，選出不進(jìn)行換相的采樣電流，將選出的電流經(jīng)過(guò)絕對(duì)值處理模塊的處理后得到全為正的采樣電流，將結(jié)果送到后續(xù)相應(yīng)模塊。

電壓檢測(cè)處理模塊包括采樣電阻，信號(hào)處理器，采樣電阻用于檢測(cè)從穩(wěn)壓模塊出來(lái)的電壓，將該電壓模塊輸送至信號(hào)處理模塊內(nèi)，信號(hào)處理器將電壓信號(hào)濾波放大處理后，輸入至cpu模塊內(nèi)和監(jiān)控信號(hào)處理模塊。

電流檢測(cè)模塊包括采樣電阻和信號(hào)處理器；采樣電阻用于檢測(cè)所述無(wú)刷直流電機(jī)定子繞組電流信號(hào)，并將該電流信號(hào)傳輸至所述電流處理模塊。

溫度檢測(cè)模塊包括熱敏電阻和信號(hào)處理器；熱敏電阻用于檢測(cè)無(wú)刷直流電機(jī)和控制器的溫度，并將該溫度信號(hào)傳輸至cpu模塊。

碼盤(pán)信號(hào)處理模塊包括信號(hào)處理器和電平轉(zhuǎn)化器；電平轉(zhuǎn)化器用于將高電壓的碼盤(pán)信號(hào)轉(zhuǎn)化為低電壓的碼盤(pán)信號(hào)，并將該低電壓的碼盤(pán)信號(hào)傳輸至電流處理模塊和cpu模塊。

監(jiān)控信號(hào)處理模塊包括過(guò)壓保護(hù)模塊，欠壓保護(hù)模塊和過(guò)流保護(hù)模塊；過(guò)壓保護(hù)模塊，欠壓保護(hù)模塊用于對(duì)母線電壓的監(jiān)控，電壓過(guò)高過(guò)低都會(huì)發(fā)出錯(cuò)誤信號(hào)給cpu模塊；過(guò)流保護(hù)模用于對(duì)電流的限幅，當(dāng)電流過(guò)大就會(huì)才生錯(cuò)誤信號(hào)給cpu模塊。

三相全控橋模塊由六個(gè)功率開(kāi)關(guān)管組成三相橋式逆變器，六個(gè)功率開(kāi)關(guān)管分別由數(shù)字信號(hào)放大模塊輸出的控制信號(hào)控制其通斷，最終輸出電壓至無(wú)刷直流電機(jī)的三相繞組u、v、w。六個(gè)功率開(kāi)關(guān)管均采用igbt；通訊模塊采用rs485通訊模塊；顯示模塊采用rs232通訊模塊。

實(shí)施例

如圖1所示，本發(fā)明包括包括380v交流電，整流模塊，穩(wěn)壓模塊，三相全控橋模塊，弱電模塊，電壓檢測(cè)處理模塊，通信模塊，顯示模塊，數(shù)字信號(hào)放大模塊，電流檢測(cè)模塊，電流處理模塊，碼盤(pán)信號(hào)處理模塊，監(jiān)控信號(hào)處理模塊，溫度檢測(cè)模塊和cpu模塊。

380v交流電通過(guò)整流模塊變?yōu)橹绷麟姡缓筝斎氲椒€(wěn)壓模塊，通過(guò)穩(wěn)壓模塊得到恒定的直流電壓，穩(wěn)壓模塊輸出端分別連接弱電模塊和三相全控橋模塊，弱電模塊將穩(wěn)壓模塊輸出的高電壓轉(zhuǎn)換成低電壓（正負(fù)15v/24v/5v/3.3v）后，為數(shù)字信號(hào)放大模塊和cpu模塊供電。三相全控橋模塊經(jīng)數(shù)字信號(hào)放大模塊連接cpu模塊，根據(jù)cpu模塊傳輸至的控制信號(hào)將穩(wěn)壓模塊輸出的高電壓經(jīng)整流逆變后，輸入至無(wú)刷直流電機(jī)的三相繞組。電壓檢測(cè)處理模塊用于處理和檢測(cè)母線電壓，并將檢測(cè)結(jié)果輸送至cpu模塊和監(jiān)控信號(hào)處理模塊；電流檢測(cè)模塊用于檢測(cè)三相電流信號(hào)，并將檢測(cè)結(jié)果輸送至電流處理模塊；電流處理模利用碼盤(pán)信號(hào)處理模塊的輸出來(lái)處理檢測(cè)得到的三相電流，并將結(jié)果輸送到cpu模塊和監(jiān)控信號(hào)處理模塊；溫度檢測(cè)模塊用于檢測(cè)控制器溫度和電機(jī)溫度，檢測(cè)結(jié)果輸送到cpu模塊；碼盤(pán)信號(hào)處理模塊將霍爾傳感器中的信號(hào)進(jìn)行處理，將結(jié)果輸送至cpu模塊和電流處理模塊；監(jiān)控信號(hào)處理模塊對(duì)電流和電壓進(jìn)行檢測(cè)監(jiān)控處理，主要看電流是否過(guò)流以及電壓是否過(guò)壓欠壓，并將處理結(jié)果送到cpu模塊；cpu模塊根據(jù)接收到的無(wú)刷直流電機(jī)碼盤(pán)信號(hào)，母線電壓信號(hào)，電流處理信號(hào)，監(jiān)控處理信號(hào)和溫度信號(hào)，向數(shù)字信號(hào)放大模塊輸入六路pwm控制信號(hào)，數(shù)字信號(hào)放大模塊將六路pwm控制信號(hào)處理后，控制三相全控橋模塊工作；cpu模塊連接有通訊模塊，方便接收指令，cpu模塊連接有顯示模塊，方便實(shí)時(shí)顯示用戶(hù)需要的變量。

上述實(shí)施例中，三相全控橋模塊由六個(gè)功率開(kāi)關(guān)管組成三相橋式逆變器，六個(gè)功率開(kāi)關(guān)管分別由數(shù)字信號(hào)放大模塊輸出的六路pwm控制信號(hào)控制其通斷，最終輸出電壓至無(wú)刷直流電機(jī)的三相繞組u、v、w。其中六個(gè)功率開(kāi)關(guān)管均采用igbt。

上述各實(shí)施例中，如圖2所示，cpu模塊包括adc模塊、監(jiān)控模塊、ecap模塊、碼盤(pán)信號(hào)處理、電流跟隨控制模塊、控制信號(hào)輸出模塊和通信模塊；所述adc模塊連接電壓檢測(cè)處理模塊，電流處理模塊和溫度檢測(cè)模塊，將模塊濾波輸出的穩(wěn)定模擬信號(hào)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，生成的數(shù)字量送入電流跟隨控制模塊中；監(jiān)控模連接所述監(jiān)控信號(hào)處理模塊，將監(jiān)控信號(hào)處理模塊得到的信號(hào)放大處理后送到電流跟隨控制模塊；ecap模塊根據(jù)相鄰兩次碼盤(pán)信號(hào)值計(jì)算出轉(zhuǎn)速值，將計(jì)算得到的轉(zhuǎn)速也輸入到電流跟隨控制；碼盤(pán)信號(hào)處理模塊利用所述碼盤(pán)信號(hào)處理模塊輸出的位置信號(hào)，判斷當(dāng)前無(wú)刷直流電機(jī)空間位置，將位置信號(hào)編碼處理后得到扇區(qū)號(hào)，送給電流跟隨控制模塊；電流跟隨控制模塊利用所述的adc模塊輸出的電流，電壓和電機(jī)溫度和ecap輸出的轉(zhuǎn)速，碼盤(pán)信號(hào)處理模塊的扇區(qū)，以及監(jiān)控模塊輸出的過(guò)流過(guò)壓欠壓信號(hào)，通過(guò)電流跟隨控制模塊處理后，輸出pwm控制信號(hào)和顯示信號(hào)；控制信號(hào)輸出模塊利用電流跟隨控制模塊輸出的pwm控制信號(hào)，輸出相應(yīng)的六路控制信號(hào)；通信模塊內(nèi)設(shè)置有sci通訊端口，用于通訊模塊和顯示模的數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸。

上述各實(shí)施例中，如圖3所示，電流跟隨器控制模塊包括邏輯處理模塊、pid調(diào)節(jié)模塊、比較處理1模塊、比較處理2模塊，電流處理模塊、溫度處理模塊、扇區(qū)號(hào)處理模塊，電壓處理模塊，pwm模塊，sci模塊；邏輯處理模塊連接所述pwm模塊，其將過(guò)流過(guò)壓欠壓信號(hào)進(jìn)行邏輯處理后輸給pwm模塊，來(lái)決定pwm控制信號(hào)的開(kāi)通與管段；pid調(diào)節(jié)模塊連接與所述sci模塊，比較處理1模塊和轉(zhuǎn)速，其將實(shí)際轉(zhuǎn)速與通過(guò)sci傳送的速度進(jìn)行pid調(diào)節(jié)，生成目標(biāo)電流傳給比較處理1模塊；比較處理1模塊連接于pwm模塊，pid調(diào)節(jié)模塊和電流處理模塊，其將pid處理模塊的輸出電流與經(jīng)過(guò)電流處理模塊的電流相比較，這樣實(shí)際電流就會(huì)一直跟隨目標(biāo)電流，進(jìn)而形成方波電流，其將比較結(jié)果送給pwm模塊，進(jìn)而來(lái)控制pwm控制信號(hào)的占空比；比較處理2模塊連接于溫度處理模塊和pwm模塊，其將溫度與設(shè)定溫度相比較，將得到的結(jié)果送給pwm模塊，來(lái)控制pwm的開(kāi)通與否；扇區(qū)號(hào)處理模塊連接pwm模塊，其將扇區(qū)號(hào)做相應(yīng)的處理后送給pwm模塊，pwm要根據(jù)其所提供的扇區(qū)號(hào)來(lái)產(chǎn)生不同的pwm控制信號(hào)；電壓處理信號(hào)連接于sci模塊，其將電壓電壓信號(hào)做相應(yīng)的處理后，送給sci模塊；sci模塊連接于通信模塊，將相應(yīng)的數(shù)據(jù)傳輸出去和傳進(jìn)來(lái)。pwm模塊根據(jù)其他輸入產(chǎn)生6路pwm控制信號(hào)，將6路信號(hào)傳到外邊相應(yīng)的模塊。

上述各實(shí)施例中，如圖4所示，電流處理模塊包括電流采樣，碼盤(pán)處理信號(hào)，非換相電選擇模塊和絕對(duì)值處理模塊；電流采樣來(lái)源于電流采樣模塊；碼盤(pán)處理信號(hào)來(lái)源于碼盤(pán)信號(hào)處理模塊；非換相電選擇模塊根據(jù)碼盤(pán)處理信號(hào)對(duì)三相采樣電流處理，選出不進(jìn)行換相的采樣電流，將選出的電流經(jīng)過(guò)絕對(duì)值處理模塊的處理后得到全為正的采樣電流，將結(jié)果送到后續(xù)相應(yīng)模塊。

上述各實(shí)施例中，電壓檢測(cè)處理模塊包括采樣電阻，信號(hào)處理器，采樣電阻用于檢測(cè)從穩(wěn)壓模塊出來(lái)的電壓，將該電壓模塊輸送至信號(hào)處理模塊內(nèi)，信號(hào)處理器將電壓信號(hào)濾波放大處理后，輸入至cpu模塊內(nèi)和監(jiān)控信號(hào)處理模塊。

上述各實(shí)施例中，電流檢測(cè)模塊包括采樣電阻和信號(hào)處理器；采樣電阻用于檢測(cè)所述無(wú)刷直流電機(jī)定子繞組電流信號(hào)，并將該電流信號(hào)傳輸至所述電流處理模塊。

上述各實(shí)施例中，溫度檢測(cè)模塊包括熱敏電阻和信號(hào)處理器；熱敏電阻用于檢測(cè)無(wú)刷直流電機(jī)和控制器的溫度，并將該溫度信號(hào)傳輸至cpu模塊。

上述各實(shí)施例中，碼盤(pán)信號(hào)處理模塊包括信號(hào)處理器和電平轉(zhuǎn)化器；電平轉(zhuǎn)化器用于將高電壓的碼盤(pán)信號(hào)轉(zhuǎn)化為低電壓的碼盤(pán)信號(hào)，并將該低電壓的碼盤(pán)信號(hào)傳輸至電流處理模塊和cpu模塊。

上述各實(shí)施例中，監(jiān)控信號(hào)處理模塊包括過(guò)壓保護(hù)模塊，欠壓保護(hù)模塊和過(guò)流保護(hù)模塊；過(guò)壓保護(hù)模塊，欠壓保護(hù)模塊用于對(duì)母線電壓的監(jiān)控，電壓過(guò)高過(guò)低都會(huì)發(fā)出錯(cuò)誤信號(hào)給cpu模塊；過(guò)流保護(hù)模用于對(duì)電流的限幅，當(dāng)電流過(guò)大就會(huì)才生錯(cuò)誤信號(hào)給cpu模塊。

上述各實(shí)施例中，通訊模塊采用rs485通訊模塊，顯示模塊采用rs232通訊模塊。

綜上所述，本發(fā)明在使用中，使用工業(yè)380v交流電，經(jīng)過(guò)整流變換能夠有效地完成工業(yè)中無(wú)刷直流電機(jī)的功能控制，并且能夠輸出大功率，利用電流跟隨控制算法得到的電流為完美的方波，能有效解決無(wú)刷直流電機(jī)轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)的問(wèn)題，滿(mǎn)足工業(yè)場(chǎng)所功能性需求；同時(shí)發(fā)明設(shè)計(jì)的無(wú)刷直流電機(jī)控制器耐高溫、耐高壓能夠滿(mǎn)足工業(yè)場(chǎng)所安全可靠性需求。