CN104283467B - 一种无刷直流电机正弦波驱动空载转速限制电路 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种无刷直流电机正弦波驱动空载转速限制电路，包括控制器、限速模块、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第一电容、第二电容和第三电容；控制器采用BD6209AFS；限速模块采用LB8503V；BD6209AFS的FGO端与LB8503V的FGIN端电连接；第一电阻的两端分别与LB8503V的EO3端和BD6209AFS的PC端电连接；第二电阻的一端与BD6209AFS的PC端电连接，另一端接地；第三电阻的两端分别与LB8503V的VREG6端和RC端电连接；第一电容的一端与LB8503V的EO3端电连接，另一端接地；第二电容的一端与LB8503V的RC端电连接，另一端接地；第三电容的一端与BD6209AFS的FGO端电连接，另一端接地。本发明解决了BD6209AFS控制方案电机空载转速高的问题，同时保证负载点具有合适的超前角值，保证在负载点有很高的效率，使超前角值随着转速变化而变化。

Description

一种无刷直流电机正弦波驱动空载转速限制电路
技术领域
本发明涉及一种无刷直流电机正弦波驱动空载转速限制电路。
背景技术
BD6209AFS是ROHM公司专门针对变频空调用无刷直流电动机设计的一个低成本的正弦波驱动的专用控制器。它是全硬件电路，具有MCU无法比拟的抗干扰能力，内置正弦波发生器。但是对于超前角的控制，BD6209AFS做的还不够完善，主要是当为电机选择了合适的超前角后，电机的空载转速高的问题无法解决。
超前角：由于电机为感性负载，因此电机相电流滞后于相电压，即电机相电流滞后于反电势。只有当电机相电流与反电势同步，电机的效率才是最好的。适当调整超前角，可使相电流与反电势同相位，提高输出转矩，提高系统效率。
原ROHM 推荐电路超前角PC端的电压是靠BD6209AFS自身的VREG端提供的5V电压经过两个分压电阻分压后送给超前角PC端，所以超前角PC端的电压经过分压后基本是固定不变的。
由于超前角PC电压是根据实际负载选取的，（空调风机超前角的设定值通常在1V～2.2V），当超前角PC电压设置为2.2V时，电机负载时能在很高的效率下工作，但是如果撤去负载——空载时由于PC脚的电压是由5V分压的，所以还是为2.2V，此时电机的空载转速将会很高，甚至达到10000r/min左右，这对于电机的寿命是有影响的。
如果电机轴与负载连接不可靠，电机就工作在空载或轻负载下，电机的转速会远远高于负载时的转速，如果长期空载运行会导致电机的轴承磨损加剧，噪音增大，使电机失效。
只有超前角PC端的电压比较低的时候，电机的转速才不会很高（一般PC端的电压低于0.5V左右时电机转速不高），但是PC脚电压过低，电机力矩不够，负载点的效率不是最好的，因此希望超前角PC角的电压要能够随转速变化：在空载时超前角PC端电压需要低一点(0.5V左右)，在额定负载点超前角PC端电压要能达到预定值（1V～2.2V左右）。
发明内容
本发明的目的是提供一种无刷直流电机正弦波驱动空载转速限制电路，使超前角值随着转速变化而变化。
实现本发明目的的技术方案是：一种无刷直流电机正弦波驱动空载转速限制电路，包括控制器、限速模块、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第一电容、第二电容和第三电容；所述控制器采用BD6209AFS；所述限速模块采用LB8503V；所述BD6209AFS的FGO端与LB8503V的FGIN端电连接；所述第一电阻的两端分别与LB8503V的EO3端和BD6209AFS的PC端电连接；所述第二电阻的一端与BD6209AFS的PC端电连接，另一端接地；所述第三电阻的两端分别与LB8503V的VREG6端和RC端电连接；所述第一电容的一端与LB8503V的EO3端电连接，另一端接地；所述第二电容的一端与LB8503V的RC端电连接，另一端接地；所述第三电容的一端与BD6209AFS的FGO端电连接，另一端接地。
采用了上述技术方案，本发明具有以下的有益效果：本发明通过BD6209AFS+LB8503V的组合来解决BD6209AFS控制方案电机空载转速高的问题，同时保证负载点具有合适的超前角值，保证在负载点有很高的效率，使超前角值随着转速变化而变化。
附图说明
为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中
图1为本发明的电路图。
附图中的标号为：
控制器1、限速模块2、第一电阻3、第二电阻4、第三电阻5、第一电容6、第二电容7、第三电容8。
具体实施方式
（实施例1）
见图1，本实施例的一种无刷直流电机正弦波驱动空载转速限制电路，包括控制器1、限速模块2、第一电阻3、第二电阻4、第三电阻5、第一电容6、第二电容7和第三电容8。
控制器1采用BD6209AFS。限速模块2采用LB8503V。BD6209AFS的FGO端与LB8503V的FGIN端电连接。第一电阻3的两端分别与LB8503V的EO3端和BD6209AFS的PC端电连接。第二电阻4的一端与BD6209AFS的PC端电连接，另一端接地。第三电阻5的两端分别与LB8503V的VREG6端和RC端电连接。第一电容6的一端与LB8503V的EO3端电连接，另一端接地。第二电容7的一端与LB8503V的RC端电连接，另一端接地。第三电容8的一端与BD6209AFS的FGO端电连接，另一端接地。
空载转速的限制原理是：
电机的转速会通过BD6209AFS的FGO端输出与转速成一定关系的方波信号，转速越高，方波信号的频率越高。限速模块LB8503V的EO3端会根据FGIN端输入的方波信号与RC端外围的第三电阻5、第二电容7值进行判定，输出相应的电压值（当FGIN检测到的方波频率高于RC端设定值时，EO3输出0.8V，当FGIN检测到的方波频率低于RC端设定值时，EO3输出6.2V）。
当电机空载转速高于设定的转速时，让LB8503V的EO3输出0.8V，经过分压电阻第一电阻3、第二电阻4分压给BD6209AFS的PC端，使得电机空载转速下降。当电机负载工作时，电机转速小于设定的最高转速时，让LB8503V的EO3输出6.2V，经过分压给BD6209AFS的超前角PC端，使得电机得到合适的超前角，从而使得电机的效率最好，所以只要选择合适的第三电阻5、第二电容7值就能方便的对EO3端的电压进行控制，也就是对超前角PC端的电压进行控制，从而对电机的空载转速进行了限制。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种无刷直流电机正弦波驱动空载转速限制电路，其特征在于：包括控制器(1)、限速模块(2)、第一电阻(3)、第二电阻(4)、第三电阻(5)、第一电容(6)、第二电容(7)和第三电容(8)；所述控制器(1)采用BD6209AFS；所述限速模块(2)采用LB8503V；所述BD6209AFS的FGO端与LB8503V的FGIN端电连接；所述第一电阻(3)的两端分别与LB8503V的EO3端和BD6209AFS的PC端电连接；所述第二电阻(4)的一端与BD6209AFS的PC端电连接，另一端接地；所述第三电阻(5)的两端分别与LB8503V的VREG6端和RC端电连接；所述第一电容(6)的一端与LB8503V的EO3端电连接，另一端接地；所述第二电容(7)的一端与LB8503V的RC端电连接，另一端接地；所述第三电容(8)的一端与BD6209AFS的FGO端电连接，另一端接地；电机的转速通过BD6209AFS的FGO端输出与转速成一定关系的方波信号，限速模块LB8503V的EO3端会根据FGIN端输入的方波信号与RC端外围的第三电阻(5)、第二电容(7)值进行判定，输出相应的电压值，当电机转速高于设定的转速时，LB8503V的EO3输出电压是0.8V，经过分压电阻第一电阻(3)、第二电阻(4)分压给BD6209AFS的PC端使得电机空载转速下降，当电机负载工作时，电机转速小于设定的最高转速时，让LB8503V的EO3输出6.2V，经过分压给BD6209AFS的超前角PC端使得电机得到相应的超前角。
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