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一种助推器电机调速器 

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申请/专利权人:北京轩宇空间科技有限公司

摘要:一种助推器电机调速器,包括:母线电容组,用于将锂离子电池组输出的电压U1转换后输出电压U2至DCDC电路和三相逆变桥;DCDC电路,用于将电压U2转换后输出隔离电源至控制板;信号采集与调理电路,用于采集1路母线电压信号、2路相电流信号、3路相反电动势过零信号;控制电路,用于根据1路母线电压信号、2路相电流信号、3路相反电动势过零信号,以及上位机提供的1路PWM占空比输入调速信号、1路模拟量输入调速信号,输出六路PWM信号至驱动电路;驱动电路,输出六路PWM换相和调制信号至三相逆变桥;三相逆变桥,输出三相UWV至助推器电机,实现对助推器电机调速。

主权项:1.一种助推器电机调速器,其特征在于,包括:控制板,与控制板连接的DCDC电路、三相逆变桥,以及与DCDC电路、三相逆变桥连接的母线电容组;母线电容组,连接锂离子电池组,用于将锂离子电池组输出的电压U1转换后输出电压U2至DCDC电路和三相逆变桥,并用于为三相逆变桥高频调制提供瞬时能量;DCDC电路,用于将电压U2转换后输出隔离电源至控制板为控制板供电;控制板,包括控制电路、以及与控制电路连接的驱动电路、信号采集与调理电路;信号采集与调理电路,用于采集1路母线电压信号、2路相电流信号、3路相反电动势过零信号,并提供给控制电路;控制电路,连接上位机,用于根据1路母线电压信号、2路相电流信号、3路相反电动势过零信号,以及上位机提供的1路PWM占空比输入调速信号、1路模拟量输入调速信号,输出六路PWM信号至驱动电路;驱动电路,连接三相逆变桥,用于根据六路PWM信号输出六路PWM换相和调制信号至三相逆变桥;三相逆变桥,用于根据电压U2驱动助推器电机,并用于对六路PWM换相和调制信号进行换相和调制,输出三相UWV至助推器电机;信号采集与调理电路包括:1路母线电压信号检测电路,母线电压信号检测电路包括分压电阻和隔离运放,用于采集母线电压信号;2路相电流信号检测电路,相电流信号检测电路包括霍尔电流传感器或锰铜分流电阻,用于采集相电流信号;相电流信号和母线电压信号用于闭环调速;3路相反电动势过零信号检测电路,用于三相相反电动势过零信号;3路相反电动势过零信号检测电路包括:电阻分压网络单元,采用三相星型电阻网络,分别连接三相永磁电机的三相UVM,用于采用电阻分压的方式获取W相小幅值反电动势信号Zero_W,V相小幅值反电动势信号Zero_V,U相小幅值反电动势信号Zero_U,以及虚拟中性点VN;3路比较单元,用于根据小幅值反电动势信号及虚拟中性点VN比较结果输出信号至隔离单元,1路比较单元连接虚拟中性点VN和W相小幅值反电动势信号Zero_W,1路比较单元连接虚拟中性点VN和U相小幅值反电动势信号Zero_U,1路比较单元连接虚拟中性点VN和V相小幅值反电动势信号Zero_V;3路隔离单元,每1路隔离单元对应连接1路比较单元,用于进行信号输送方向的前后隔离;3路整形单元,每1路整形单元对应连接1路隔离单元,整形单元采用施密特反相器,用于对隔离单元输送的信号进行整形,输出与助推器电机换相频率同频的边沿陡峭的方波,获得相反电动势过零信号;比较单元包括电压比较器U2D、电阻R13、电阻R14、电阻R16、二极管D3、电阻R26、电容C30、电容C9、电容C10、电阻R32、电容C37,电压比较器U2D的正输入端P11通过电阻R13连接虚拟中性点VN,电压比较器U2D的负输入端P10通过电阻R14连接W相小幅值反电动势信号Zero_W、或U相小幅值反电动势信号Zero_U、或V相小幅值反电动势信号Zero_V,电压比较器U2D的正输入端P11连接电阻R16,电阻R16连接二极管D3正极,二极管D3负极连接电压比较器U2D的输出端P13,电压比较器U2D的输出端P13通过电阻R26连接+15V,电阻R26连接+15V的一端同时连接电容C30一端,电容C30另一端连接虚拟中性点VN,电压比较器U2D的正输入端P11通过电容C9连接虚拟中性点VN,电压比较器U2D的负输入端P10通过电容C10连接虚拟中性点VN,电阻R32一端连接电压比较器U2D的输出端P13,另一端连接隔离电路,电阻R32另一端同时连接电容C37一端,电容C37另一端连接虚拟中性点VN和隔离电路;隔离单元包括双通道光电耦合器U7,双通道光电耦合器U7的引脚1连接电阻R32,引脚2、引脚3、引脚4连接虚拟中性点VN,引脚8通过一电阻R45连接+3.3V,引脚7通过一电阻R52连接+3.3V,引脚5连接DGND,并通过一电容C56连接引脚8,引脚7通过一电阻R56连接一电容C67一端,电容C67另一端连接DGND,电阻R56和电容C67连接处为隔离单元输出端;控制电路包括DSP芯片。

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