專利名稱：方波和正弦波電機控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種方波和正弦波電機控制系統(tǒng)，尤指一種潛油永磁同步電機控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
油田開采后期，采出液的綜合含油量逐漸減少，為進一步提高采收率，潛油永磁同步電機應(yīng)運而生。永磁同步電機具有結(jié)構(gòu)簡單、功率因數(shù)高、效率高、動態(tài)響應(yīng)快、運行平穩(wěn)、過載能力強等優(yōu)點，已經(jīng)成為先進潛油電機的主要發(fā)展方向。目前對于永磁同步電機的控制主要有兩種方法，分別是VVVF控制、矢量控制等。VVVF控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)非常簡單，通常無需從電機端部引出速度、位置等反饋信號。 由于沒有引入反饋信號，無法即時觀測電機狀態(tài)，不能精確控制轉(zhuǎn)速和電磁轉(zhuǎn)矩。矢量控制的優(yōu)點是具有良好的轉(zhuǎn)矩響應(yīng)，精確的速度控制。但是，矢量控制系統(tǒng)需要轉(zhuǎn)子磁鏈定向， 要進行坐標變換，運算量很大，而且還要考慮電機轉(zhuǎn)子參數(shù)變化的影響，使得系統(tǒng)比較復(fù)
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實用新型內(nèi)容針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本實用新型提供一種方波和正弦波電機控制系統(tǒng)。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型的方波和正弦波電機控制系統(tǒng)，包括DSP主控模塊、 信號采集模塊、反電動勢采集模塊和IGBT驅(qū)動模塊，其中，信號采集模塊用于采集電機的電壓、電流和溫度控制信號，并將這些信號反饋給 DSP主控模塊；反電動勢采集模塊用于采集電機的反向電動勢，并將其反饋給DSP主控模塊；DSP主控模塊用于對接收到的數(shù)據(jù)進行處理，并發(fā)出命令控制是否關(guān)斷整個系統(tǒng)和調(diào)節(jié)電機位置；IGBT驅(qū)動模塊用于接收DSP主控模塊發(fā)來的命令，控制IGBT產(chǎn)生相應(yīng)的輸出方波或正弦波。本實用新型的方波和正弦波電機控制系統(tǒng)，通過BLDC和標量控制可以分別控制方波和正弦波電機。系統(tǒng)工作在方波模式控制系統(tǒng)主要功能為方波電機驅(qū)動功能。另一個主要的功能是用于驅(qū)動BLDCM電機的無位置傳感器的的同步電機控制模式，此方式下電導(dǎo)通相位會根據(jù)電機的反饋自動計算，自動匹配電壓，進行閉環(huán)驅(qū)動工作。本實用新型的控制系統(tǒng)可以很好地對潛油永磁同步電機進行控制，可以使電機的轉(zhuǎn)速平滑改變，當(dāng)電機工作異常時可以關(guān)斷整個電路，起到保護作用。另外，通過對采集電機的反向電動勢處理后，將結(jié)果反饋給電機，實現(xiàn)對電機的閉環(huán)控制。

圖1為本實用新型的方波和正弦波電機控制系統(tǒng)的示意圖。
具體實施方式
如圖1所示，本實用新型的方波和正弦波電機控制系統(tǒng)，包括DSP主控模塊1、信號采集模塊2、反電動勢采集模塊3和IGBT驅(qū)動模塊4，信號采集模塊2用于采集電機的電壓、電流和溫度控制信號，并將這些信號反饋給DSPl主控模塊；反電動勢采集模塊3用于采集電機的反向電動勢，并將其反饋給DSP主控模塊1 ；DSP主控模塊1用于對接收到的數(shù)據(jù)進行處理，并發(fā)出命令控制是否關(guān)斷整個系統(tǒng)和調(diào)節(jié)電機位置；IGBT驅(qū)動模塊4用于接收 DSP主控模塊1發(fā)來的命令，控制IGBT產(chǎn)生相應(yīng)的輸出方波或正弦波。本實用新型的方波和正弦波電機控制系統(tǒng)，通過將采集到的電機的電壓、電流和溫度控制信號與正常值比較，在以上參數(shù)異常時可以關(guān)斷整個系統(tǒng)，起到保護功能。其另一個主要的功能是用于驅(qū)動BLDCM電機的無位置傳感器的的同步電機控制模式。此方式下電導(dǎo)通相位會根據(jù)電機的反饋自動計算，自動匹配電壓，進行閉環(huán)驅(qū)動工作。當(dāng)系統(tǒng)工作在正弦波控制模式時，這種驅(qū)動模式與普通變頻器類似，開環(huán)標量控制，此模式的結(jié)構(gòu)非常簡單，通常無需從電機端部引出速度、位置等反饋信號，手動設(shè)定頻率電壓即可。需要指出的是根據(jù)本實用新型的具體實施方式
所做出的任何變形，均不脫離本實用新型的精神以及權(quán)利要求記載的范圍。
權(quán)利要求1.方波和正弦波電機控制系統(tǒng)，其特征在于，包括DSP主控模塊、信號采集模塊、反電動勢采集模塊和IGBT驅(qū)動模塊，其中，信號采集模塊用于采集電機的電壓、電流和溫度控制信號，并將這些信號反饋給DSP 主控模塊；反電動勢采集模塊用于采集電機的反向電動勢，并將其反饋給DSP主控模塊； DSP主控模塊用于對接收到的數(shù)據(jù)進行處理，并發(fā)出命令控制是否關(guān)斷整個系統(tǒng)和調(diào)節(jié)電機位置；IGBT驅(qū)動模塊用于接收DSP主控模塊發(fā)來的命令，控制IGBT產(chǎn)生相應(yīng)的輸出方波或正弦波。
專利摘要本實用新型公開了一種方波和正弦波電機控制系統(tǒng)，包括DSP主控模塊、信號采集模塊、反電動勢采集模塊和IGBT驅(qū)動模塊，信號采集模塊用于采集電機的電壓、電流和溫度控制信號，并將這些信號反饋給DSP主控模塊；反電動勢采集模塊用于采集電機的反向電動勢，并將其反饋給DSP主控模塊；DSP主控模塊用于對接收到的數(shù)據(jù)進行處理，并發(fā)出命令控制是否關(guān)斷整個系統(tǒng)和調(diào)節(jié)電機位置；IGBT驅(qū)動模塊用于接收DSP主控模塊發(fā)來的命令，控制IGBT產(chǎn)生相應(yīng)的輸出方波或正弦波。本實用新型的控制系統(tǒng)可以很好地對潛油永磁同步電機進行控制，當(dāng)電機工作異常時可以關(guān)斷整個電路，起到保護作用。另外，通過對采集電機的反向電動勢處理后，將結(jié)果反饋給電機，實現(xiàn)對電機的閉環(huán)控制。
文檔編號H02P6/08GK201976054SQ201020686569
公開日2011年9月14日 申請日期2010年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月29日
發(fā)明者張慶生, 白冰, 高又炘 申請人:萬奧普(北京)石油工程技術(shù)開發(fā)研究院有限公司, 大慶德美特爾泵業(yè)制造有限公司