CN101022259A - 一种无刷电机启动控制电路 - Google Patents

Abstract

本发明涉及无刷电机控制系统，适用于无刷电机的启动控制，以一延时组合开关变换电机转子位置信号，使电机绕组变换通电次序，使电机启动时先反转后正转，达到减小电机启动峰值电流的目的。

Description

一种无刷电机启动控制电路

本发明涉及无刷电机控制系统。

随着生产的发展，无刷电机的应用领域日趋扩展，当用无刷电机替代小型发动机(如摩托车发动机)上的有刷直流启动电机和磁电机时，由于采用将无刷电机转子安装在发动机曲轴上，直接驱动发动机活塞运行的启动方式，往往在启动初始时刻，发动机活塞正处于压缩行程，所以常常造成启动时峰值电流剧增，甚至堵转，这对于无刷电机的工作不利。

本发明旨在提出一种无刷电机启动控制电路，它能有效地降低启动峰值电流。

本发明的目的是这样实现的：反相器A₁的输出端接反相器A₂的输入端和二极管D₁的负极，二极管D₁的正极接电阻R的一端和场效应管F₁的栅极，场效应管F₁的漏极接无刷电机绕组L₁的一端，反相器A₂的输出端接场效应管F₂的栅极，场效应管F₂的漏极接无刷电机绕组L₂的一端，电阻R、无刷电机绕组L₁、L₂的另一端接电源正极，场效应管F₁、F₂的源极接地，其特征是：一延时组合开关K，该延时组合开关K可以是电子开关、电磁开关、机械开关或上述各种开关的组合，在上述延时组合开关K中，至少有一组触点即：动触点a₁、静触点b₁、c₁，其状态为：延时开始时，动触点a₁与静触点b₁或c₁接通；延时结束时，动触点a₁与静触点c₁或b₁接通；上述延时组合开关K的动触点a₁的引出端接无刷电机转子位置信号H，上述延时组合开关K的静触点b₁、c₁的引出端分别接反相器A₁的输出、输入端，由上述电路连接可知：当延时组合开关K开始延时时，动触点a₁与静触点b₁接通(见附图1)，无刷电机转子位置信号H同相传输至场效应管F₁的栅极，反相传输至场效应管F₂的栅极，电机绕组L₁、L₂通电，电机向一个方向(设为反向)旋转，一旦延时结束(设定延时时间不大于3秒)，动触点a₁与静触点c₁接通(见附图2)电机转子位置信号H反相传输至场效应管F₁栅极，同相传输至场效应管F₂的栅极，无刷电机绕组L₁、L₂的通电次序被改变，无刷电机向另一个方向(设为正向)旋转，由于通过短暂延时使无刷电机启动初始时先反向转动，再正向转动，可以避开无刷电机启动时发动机活塞所处压缩行程的较大阻力，有效降低无刷电机初始启动时的峰值电流；也可以用延时组合开关K直接交换场效应管F₁、F₂的栅极连接，改变无刷电机绕组L₁、L₂的通电次序，达到启动时令无刷电机先反转再正转的目的：无刷电机转子位置信号H接二极管D₁的负极和反相器A₂的输入管，场效应管F₁、F₂的漏极分别接无刷电机绕组L₁、L₂的一端，电阻R、无刷电机绕阻L₁、L₂的另一端接电源正极，场效应管F₁、F₂的源极接地，延时组合开关K的动触点a₁的引出端接电阻R的一端和二极管D₁的正极，延时组合开关K的动触点a₂的引出端接反相器A₂的输出端，延时组合开关K的静触点b₁的引出端接场效应管F₁的栅极和延时组合开关K的静触点c₂的引出端，延时组合开关K的静触点b₂的引出端接场效应管F₂的栅极和延时组合开关K的静触点c₁的引出端，当延时组合开关K开始延时时，动触点a₁、a₂与静触点b₁、b₂接通(见附图3)，无刷电机转子位置信号H同相传输至场效应管F₁栅极，反相传输至场效应管F₂栅极，一旦延时结束，动触点a₁、a₂与静触点c₁、c₂接通(见附图4)，无刷电机转子位置信号H反相传输至场效应管F₁的栅极，同相传输至场效应管F₂栅极，同样可以使无刷电机启动时先反转再正转，有效地降低启动峰值电流。

经实验证明，本发明可有效地降低无刷电机的启动峰值电流，提高其工作可靠性。

下面说明附图：

图1、图2是本发明提出的一种无刷电机启动控制电路的第一个实施例的原理图；

图3、图4是本发明提出的一种无刷电机控制电路的第二个实施例的原理图。

图1示出了延时组合开关K开始延时时动触点a₁与静触点b接通时，无刷电机反转的状态，图2示出延时组合开关K延时结束时，动触点a₁与静触点c₁接通时，无刷电机正转的状态，有关上述两种状态在先已作详细说明，这里不再赘述。

图3示出了延时组合开关K开始延时时，动触点a₁、a₂与静触点b₁、b₂接通时，无刷电机反转的状态，图4示出了延时组合开关K延时结束时，动触点a₁、a₂与静触点c₁、c₂接通时，无刷电机正转的状态，有关上述两种状态在先已作详细的说明，这里亦不再赘述。

在图1、图2、图3、图4中二极管D₂、D₃为场效应管中内置保护二极管；在图1、图2中，动触点a₂、静触点b₂、c₂的引出端空置，可用于多相电机的启动控制。

本发明不限于上述实施例，在不违反本发明主题的情况下，可对结构进行修改。

Claims (2)

1、一种无刷电机启动控制电路，反相器(A₁)的输出端接反相器(A₂)的输入端和二极管(D₁)的负极，二极管(D₁)的正极接电阻(R)的一端和场效应管(F₁)的栅极，场效应管(F₁)的漏极接无刷电机绕组(L₁)的一端，反相器(A₂)的输出端接场效应管(F₂)的栅极，场效应管(F₂)的漏极接无刷电机绕组(L₂)的一端，电阻(R)、无刷电机绕组(L₁)、(L₂)的另一端接电源正极，场效应管(F₁)、(F₂)的源极接地，其特征是：一延时组合开关(K)，该延时组合开关(K)可以是电子开关、电磁开关、机械开关或上述各种开关的组合，在上述延时组合开关(K)中，至少有一组触点即：动触点(a₁)、静触点(b₁)、(c₁)，其状态为：延时开始时，动触点(a₁)与静触点(b₁)或(c₁)接通；延时结束时，动触点(a₁)与静触点(c₁)或(b₁)接通；上述延时组合开关(K)的动触点(a₁)的引出端接无刷电机转子位置信号(H)，上述延时组合开关(K)的静触点(b₁)、(c₁)的引出端分别接反相器(A₁)的输出、输入端，当延时组合开关(K)开始延时时，动触点(a₁)与静触点(b₁)接通，无刷电机转子位置信号H同相传输至场效应管(F₁)的栅极，反相传输至场效应管(F₂)的栅极，电机绕组(L₁)、(L₂)通电，电机向一个方向(设为反向)旋转，一旦延时结束(设定延时时间不大于3秒)，动触点(a₁)与静触点(c₁)接通，电机转子位置信号(H)反相传输至场效应管(F₁)栅极，同相传输至场效应管(F₂)的栅极，无刷电机绕组(L₁)、(L₂)的通电次序被改变，无刷电机向另一个方向(设为正向)旋转。

2、根据权利要求1中所述的一种无刷电机启动控制电路，其特征是：无刷电机转子位置信号(H)接二极管(D₁)的负极和反相器(A₂)的输入管，场效应管(F₁)、(F₂)的漏极分别接无刷电机绕组(L₁)、(L₂)的一端，电阻(R)、无刷电机绕阻(L₁)、(L₂)的另一端接电源正极，场效应管(F₁)、(F₂)的源极接地，延时组合开关(K)的动触点(a₁)的引出端接电阻(R)的一端和二极管(D₁)的正极，延时组合开关(K)的动触点(a₂)的引出端接反相器(A₂)的输出端，延时组合开关(K)的静触点(b₁)的引出端接场效应管(F₁)的栅极和延时组合开关(K)的静触点(c₂)的引出端，延时组合开关(K)的静触点(b₂)的引出端接场效应管(F₂)的栅极和延时组合开关(K)的静触点(c₁)的引出端。

Images