3 永磁同步驱动电机控制系统
永磁同步电机控制器系统采用直接转矩控制、空间矢量控制和无速度传感器
矢量控制等控制方式,具备高效率、高性能、高可靠性,并具有将电动叉车的制
动能量回馈给动力电池组功能。控制系统具备与车辆其他系统间的
CAN 通信模
块。
用控制器局域网(
CAN)装备电动车辆的控制系统是当今国际上最新控制
技术之一,基于
CAN 总线的电动叉车控制系统已是国际上各大叉车制造公司研
究的热点。
永磁同步电机控制器通过对驱动电机的有效控制,实现如下功能:
①发电
运行:用于在刹车制动时的能量回收;
②电动运行:驱动车辆,亦可用于加速
时助力。
电机驱动硬件部分:电机控制器主要由集成
DSP 的高性能 Infineon XC2000
系列嵌入式芯片、
IGBT 模块、驱动电路模块和信号检测电路模块组成,通过检测
反馈电流来实现对驱动电机的闭环控制,采用多种传感器对整个系统进行监控,
以确保电机的可靠性与安全性。图
2 所示是驱动电机控制器的硬件原理图。
驱动电机控制器的主要保护功能包括电机温度故障保护、电机控制器温度故
障保护、直流母线过电压故障保护、直流母线欠压故障保护、电机过载故障保护、
电机过速故障保护、电机控制器
IPM 故障保护、12 V 控制电源故障保护、CAN 通
信故障保护和整车控制指令异常故障保护等。
永磁同步电机控制器可以达到的技术指标功能如下:
(
1)输入电压波动范围:UN±30% ;
(
2)通信控制接口:两路 CAN2.0B 总线;
(
3)绝缘电阻:各端子对外壳大于 25 MΩ ;
(
4) 具有故障自诊断功能:过压/ 欠压、过载、控制器过温限功率输出、通
信故障、极端温度关断等功能;
(
5)高效率工作区:75% 的工作区效率大于 90% ;
(
6)平均无故障时间:>3 000 h ;