CN107389969A - 一种无刷直流电机转速检测装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种无刷直流电机转速检测装置，该装置依次由直流电源、降压斩波电路、低通滤波电路、电压表和无刷直流电机PWM波发生器相互连接而成。其中，所述直流电源输出连接所述降压斩波电路输入，所述降压斩波电路输出连接所述低通滤波电路输入，所述低通滤波电路输出连接所述电压表输入，所述无刷直流电机PWM波发生器输出连接至所述降压斩波电路中三极管的基极输入。本发明公开装置解决了通过传感器对无刷直流电机转速检测带来的不便，可低成本实现无刷直流电机转速的准确检测。
Description
技术领域
本发明属于无刷直流电机技术领域，具体涉及一种无刷直流电机转速检测装置。
背景技术
无刷直流电机近年来得到广泛的应用，其具有控制简单、效率高、调速性能好、输出转矩大等特点。在机器人、航天航空、精密电子仪器与设备等对电机性能、控制精度要求较高的场合和领域 , 无刷直流电机的应用和研究受到了广泛的重视。随着无刷直流电机应用的不断发展，人们对电机的控制系统设计要求越来越高，为了实现速度闭环控制，需要测出电机转速大小。检测电机转速的方法有很多，按照检测所采用的工作原理通常可分为三种 ：模拟式、同步式和计数式。无刷直流电机又分为两类：有位置传感器的无刷直流电机和无位置传感器的无刷直流电机。由于多数无刷直流电机的容量都很小，一般不宜在轴上安装如测速电动机或光电编码盘等测速装置，为此研究人员提出了很多方法以间接得到无刷直流电机的转速信息，然而各种方案都具有优缺点，并不是适用于所有电机，所以有必要对无刷直流电机转速的检测方法进行归纳总结，找到一种新的无传感器的安全，可靠低成本的转速检测方法。
发明内容
本发明的目的旨在针对无刷直流电机转速检测使用额外转速传感器，准确性低成本高的问题，提供一种避免使用额外传感器的低成本转速检测装置。
为了达到上述目的，本发明的一种无刷直流电机转速检测装置采用的技术方案是：
一种无刷直流电机转速检测装置，包括直流电源、降压斩波电路、低通滤波电路、电压表和无刷直流电机PWM波发生器。其中，所述直流电源输出连接所述降压斩波电路输入，所述降压斩波电路输出连接所述低通滤波电路输入，所述低通滤波电路输出连接所述电压表输入，所述无刷直流电机PWM波发生器输出连接至所述降压斩波电路中三极管的基极输入。
进一步的，所述降压斩波电路包括：三极管、二极管、电感L1和电容C1；三极管V1的集电极连接直流电源的正极，三极管V1的基极连接无刷直流电机PWM波发生器的输出端，三极管V1的发射极连接二极管D1的阴极以及电感L1的一端，电感L1的另一端连接电容C1的一端并作为降压斩波电路的输出端，电容C1的另一端、二极管D1的阳极连接直流电源的负极。
进一步的，所述低通滤波电路由电阻R1和电容C2串联构成，其中，电阻R1的一端连接降压斩波电路的输出端，电阻R1的另一端连接电容C2的一端，电容C2的另一端连接直流电源的负极，电压表并联于电容C2两端。低通滤波电路的作用是进一步滤除降压斩波电路输出的斩波信号，并且电阻R1和电容C2值的选取根据所述无刷直流电机PWM波发生器输出PWM频率决定。
进一步的，所述无刷直流电机PWM波发生器直接选用对对象电机进行调速的PWM波发生器，即该装置与控制对象共用一个PWM波，将降压斩波电路输出电压值与控制对象转速值互联。
与现有技术相比，本发明的技术方案的优点和有益效果主要是：
本发明采用的无刷直流电机转速检测装置，结构简单，成本低，实用性强。在不使用额外转速传感器的情况下，巧妙地将转速信号与装置输出端电压值相联系，降低了检测成本。
附图说明
图1为本发明具体实施例的无刷直流电机转速检测装置的结构示意图。
图2为本发明具体实施例的无刷直流电机转速检测装置的转速显示示意图。
具体实施方式
下面结合附图1和附图2对本发明的一种无刷直流电机转速检测装置作进一步的详细说明。
图1为本实施例的无刷直流电机转速检测装置的结构示意图，如图1所示，该装置依次包括直流电源1、降压斩波电路2、低通滤波电路3、电压表4和无刷直流电机PWM波发生器5。其中，所述直流电源1输出连接所述降压斩波电路2输入，所述降压斩波电路2输出连接所述低通滤波电路3输入，所述低通滤波电路3输出连接所述电压表4输入，所述无刷直流电机PWM波发生器5输出连接至所述降压斩波电路2中三极管V1的基极输入。
进一步的，所述降压斩波电路2包括：三极管V1、二极管D1、电感L1和电容C1；三极管V1的集电极连接直流电源1的正极，三极管V1的基极连接无刷直流电机PWM波发生器5的输出端，三极管V1的发射极连接二极管D1的阴极以及电感L1的一端，电感L1的另一端连接电容C1的一端并作为降压斩波电路2的输出端，电容C1的另一端、二极管D1的阳极连接直流电源1的负极。
进一步的，所述低通滤波电路3由电阻R1和电容C2串联构成，其中，电阻R1的一端连接降压斩波电路2的输出端，电阻R1的另一端连接电容C2的一端，电容C2的另一端连接直流电源1的负极，电压表4并联于电容C2两端。低通滤波电路3的作用是进一步滤除降压斩波电路输出的斩波信号，并且电阻R1和电容C2值的选取根据所述无刷直流电机PWM波发生器5输出PWM频率决定。
进一步的，所述无刷直流电机PWM波发生器5直接选用对对象推进电机进行调速的PWM波发生器，该PWM波发生器与控制对象共用一个PWM波，将电容C2两端的电压值与控制对象转速值互联。
本实施例的无刷直流电机转速检测装置，结构简单，成本低，实用性强。在不使用额外转速传感器的情况下，巧妙地将转速信号与装置输出端电压信号相联系，大大提高了转速检测的准确性，降低了转速检测的成本。
下面结合图2对无刷直流电机转速检测装置的显示部分进行进一步详细的说明。
本实施例中，选取直流电源1为5V电源，电压表4量程为0到5V，图2为本实施例的无刷直流电机转速检测装置的转速指示示意图，如图2所示，电压表4量程为0到5V，对应无刷直流电机的转速为每分钟0到100转。当电压表4指针指向0时，对应无刷直流电机的转速为0；当电压表指针指向1时，对应无刷直流电机的转速为每分钟20转，以此类推，当电压表指针指向5时，对应无刷直流电机的转速为每分钟100转。
以上实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明保护范围之内。
Claims (4)
1.一种无刷直流电机转速检测装置，其特征在于，包括直流电源、降压斩波电路、低通滤波电路、电压表和无刷直流电机PWM波发生器；其中，所述直流电源输出连接所述降压斩波电路输入，所述降压斩波电路输出连接所述低通滤波电路输入，所述低通滤波电路输出连接所述电压表输入，所述无刷直流电机PWM波发生器输出连接至所述降压斩波电路中三极管的基极输入。
2.如权利要求1所述的无刷直流电机转速检测装置，其特征在于，所述低通滤波电路由电阻和电容C2串联构成，其中，电阻的一端连接降压斩波电路2的输出端，电阻的另一端连接电容C2的一端，电容C2的另一端连接直流电源的负极；电阻和电容C2值的选取根据所述无刷直流电机PWM波发生器输出PWM频率决定。
3.如权利要求1所述的无刷直流电机转速检测装置，其特征在于，所述无刷直流电机PWM波发生器选用对控制对象电机进行调速的PWM波发生器，该PWM波发生器与控制对象共用一个PWM波，将装置输出电压值与控制对象电机转速值互联。
4.如权利要求1所述的无刷直流电机转速检测装置，其特征在于，所述降压斩波电路包括：三极管、二极管、电感和电容C1；三极管的集电极连接直流电源的正极，三极管的基极连接无刷直流电机PWM波发生器的输出端，三极管的发射极连接二极管的阴极以及电感的一端，电感的另一端连接电容C1的一端并作为降压斩波电路的输出端，电容C1的另一端、二极管的阳极连接直流电源的负极。
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