CN109638766A - 一种直流无刷电机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种直流无刷电机，其包括电机本体、控制盒，控制盒内设有控制电机本体工作的控制系统，控制系统包括直流电流采集模块、直流电各阶段阈值数据库、阶段转换模块、控制终端、第一比较模块、切断模块；直流电各阶段阈值数据库存储有控制盒通电阶段T1的直流电阈值为A1、运行阶段T2的直流电阈值为A2、断电阶段T3的直流电阈值为A3；阶段转换模块输出控制盒通电时相应的阶段编号；控制终端以相应的阶段编号为查询对象调取相应的直流电阈值An；第一比较模块将采集的电流Ii与控制终端调取的直流电阈值An做比较；切断模块切断控制盒的电路连接；本发明可及时切断控制盒内部的电路连接，以减少控制盒内部由于通电电流过大而导致的损坏。

Description

一种直流无刷电机
技术领域
本发明涉及电机的技术领域，尤其是涉及一种直流无刷电机。
背景技术
无刷直流电机是一种用电子换向的小功率直流电动机，又称无换向器电动机、无整流子直流电动机，由电动机本体和驱动器组成，是一种典型的机电一体化产品。
现有的无刷直流电机如公布号为CN106067743A的一种中国发明专利，其公开了一种无刷直流电机控制装置，包括ECU控制器、直流无刷电机，ECU控制器连接直流无刷电机。
上述的无刷直流电机在工作时，控制器通电后将直流电转换为交流电，交流电进入电机后，通过直流无刷电机内部定子上的绕组产生旋转磁场，以推动电机内永磁转子的转动，进而使得电机开始工作；这种控制器在通电、断电、运行过程中，都需要承受较大的直流电流，特别是在通电的过程中，控制器内部通入的直流电流接近最大，易导致控制器内部的损坏。
发明内容
本发明的目的是提供一种直流无刷电机，可及时切断控制盒内部的电路连接，以减少控制盒内部由于通电电流过大而导致的损坏。
本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：一种直流无刷电机，包括电机本体、控制盒，所述控制盒内设有控制所述电机本体工作的控制系统，所述控制系统包括：
直流电流采集模块，用于采集控制盒在开始工作时所通入的电流Ii；
直流电各阶段阈值数据库，存储有控制盒工作过程中各阶段直流电的阈值，并定义，通电阶段T1的直流电阈值为A1、运行阶段T2的直流电阈值为A2、断电阶段T3的直流电阈值为A3；
阶段转换模块，实时监测控制盒内通直流电过程中所处的阶段并输出相应的阶段编号；
控制终端，受控于阶段转换模块并以相应的阶段编号为查询对象于所述直流电各阶段阈值数据库中调取相应的直流电阈值An；
第一比较模块，耦接于直流电流采集模块以接收所采集的电流Ii并与所述控制终端调取的直流电阈值An做比较；
切断模块，耦接于所述第一比较模块以切断所述控制盒的电路连接；
当直流电流采集模块在相应阶段所采集的电流大于相应阶段的直流电阈值时，所述切断模块切断所述控制盒的电路连接。
通过采用上述技术方案，通过设置直流电流采集模块可对控制盒控制电机本体工作时的电流进行实时采集检测，一旦在通电阶段、运行阶段及断电阶段中任意一个阶段所采集到电流值高于对应时间段的直流电阈值时，切断模块切断控制盒的电路连接，进而可减少控制盒内电流过大时对控制盒造成的损坏。
本发明进一步设置为：所述阶段转换模块内置有阶段判断直流电预设值数据库，存储有控制盒工作过程中进入各阶段的直流电预设值，并定义，通电阶段T1的直流电预设值为B1、运行阶段T2的直流电预设值为B2、断电阶段T3的直流电预设值为B3；
第二比较模块，耦接于直流电流采集模块以接收所采集的电流Ii并与所述阶段判断直流电预设值数据库中的直流电预设值Bm做比较；
阶段输出模块，耦接于所述第二比较模块并输出对应的阶段编号至控制终端；
当直流电流采集模块在相应阶段所采集的电流大于相应阶段的直流电预设值时，阶段输出模块输出相应阶段的阶段编号。
通过采用上述技术方案，当需确定输出的阶段编号，而由于阶段转换模块需要根据相应的输入电流来确定相应的阶段编号，且每个阶段编号需要有对应的电流值，通过设置对应的阶段判断直流电预设值数据库，并通过第二比较模块进行比较，以便于快速判断进入到控制盒内部的电流所处的阶段。
本发明进一步设置为：还包括：
快速排序模块，耦接于所述阶段转换模块并用于对阶段判断直流电预设值数据库中各阶段的数据进行从大到小的排序。
通过采用上述技术方案，使得控制盒接收到的电流值和预设值之间有层次性地进行对比，以加快阶段转换模块对相应阶段编号的输出速度。
本发明进一步设置为：还包括：
存储模块，耦接于控制终端以对通电阶段、运行阶段以及断电阶段中控制盒内部直电流于任意一个阶段超过对应直流电阈值的次数进行存储，并形成通电阶段过流次数数据库、运行阶段过流次数数据库、断电阶段过流次数数据库。
通过采用上述技术方案，通过对各阶段的电流情况进行存储并形成对应的数据库，以便于更明确地知晓控制盒内部各阶段的电流情况。
本发明进一步设置为：还包括：
过流次数警示模块，耦接于存储模块并于通电阶段过流次数数据库、运行阶段过流次数数据库、断电阶段过流次数数据库中提取对应阶段的过流次数，并定义控制盒中通电阶段过流次数达到a次(a≥2),运行阶段过流次数达到b次(b≥5)，断电阶段过流次数达到c次(c≥3)；
报警模块，耦接于过流次数警示模块以接收相应阶段的过流次数信息，一旦通电阶段中过流次数达到对应次数的最大值，报警模块声音报警1min，运行阶段中过流次数达到对应次数的最大值，报警模块(18)声音报警1.5min，断电阶段中过流次数达到对应次数的最大值，报警模块(18)声音报警2min。
通过采用上述技术方案，通过设置过流次数警示模块以确定各阶段电流的过流次数，此时再通过报警模块以针对对应的过留次数进行报警，以起到更好的提示作用。
本发明进一步设置为：还包括：
电流转换模块，耦接于所述直流电流采集模块以接收采集的电流并转换为交流电以驱动电机工作；
电流判断模块，耦接于电流转换模块且内置有波形监测单元以接收转换后的电流并生成对应的电流波形；
数字显示模块，耦接于电流判断模块以接收电流波形并进行实时显示。
通过采用上述技术方案，以对电流转换过程中的直流电及交流电情况进行更清晰地知晓。
本发明进一步设置为：还包括：
信息服务模块，耦接于电流判断模块以调取波形监测单元中所记录的电流波形并进行保存；
筛选模块，耦接于信息服务模块以对保存的电流波形中交流电的部分进行筛选；
时间登记模块，耦接于筛选模块以将筛选出交流电波形时的时间进行登记。
通过采用上述技术方案，以明确知晓在电流转换过程中，未成功转换成交流电的时间段，以便于后续对相应时间段电流转换模块的调整。
本发明进一步设置为：所述电机本体包括机壳、电机轴以及设置于机壳内侧壁上的定子、套设于电机轴上的转子，所述定子上沿周向方向均匀设置有若干组线圈绕组，每个所述线圈绕组均包括连接至所述控制盒内的U端接口、V端接口以及W端接口。
通过采用上述技术方案，使得控制盒内部的电流能够准确传递至电机本体的内部并驱动电机本体的工作。
综上所述，本发明的有益技术效果为：
通过设置直流电流采集模块可对控制盒控制电机本体工作时的电流进行实时采集检测，一旦控制盒内部的通过的电流高于对应阶段的直流电阈值时，可及时切断控制盒的电路连接，进而可减少控制盒内电流过大时控制盒内部的损坏。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图。
图2是本发明中控制盒内控制系统的原理图一。
图3是本发明中控制盒内控制系统的原理图二。
图4、图5及图6均是本发明中电路原理图。
图中，1、电机本体；2、控制盒；3、控制系统；4、直流电流采集模块；5、直流电各阶段阈值数据库；6、阶段转换模块；7、控制终端；8、第一比较模块；9、切断模块；10、阶段判断直流电预设值数据库；11、第二比较模块；12、阶段输出模块；13、快速排序模块；14、存储模块；15、通电阶段过流次数数据库；16、运行阶段过流次数数据库；17、断电阶段过流次数数据库；18、过流次数警示模块；19、报警模块；20、电流转换模块；21、电流判断模块；22、数字显示模块；23、信息服务模块；24、筛选模块；25、时间登记模块；26、机壳；27、电机轴；28、定子；29、转子；30、线圈绕组；31、波形监测单元。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
参照图1，为本发明公开的一种直流无刷电机，包括电机本体1、控制盒2，电机本体1包括机壳26、电机轴27以及沿周向方向固定于机壳26内侧壁上的定子28、同轴固定于电机轴27上的转子29，定子28上沿周向方向均匀设置有若干组线圈绕组30，每个线圈绕组30均包括U端接口、V端接口以及W端接口，控制盒2上设有相对应的U线口、V线口以及W线口，通过将线圈绕组30上的接口与控制盒2上对应的线口相连接，使得电机本体1与控制盒2相连通。
参照图1、图2，控制盒2内设有控制电机本体1工作的控制系统3，控制系统3包括直流电流采集模块4、直流电各阶段阈值数据库5、阶段转换模块6、控制终端7、第一比较模块8及切断模块9。
直流电流采集模块4用于采集控制盒2在开始工作时所通入的电流Ii；直流电各阶段阈值数据库5，存储有控制盒2工作过程中对应于通电阶段T1、运行阶段T2及断电阶段T3三个阶段直流电的阈值，并定义，通电阶段T1的直流电阈值为A1、运行阶段T2的直流电阈值为A2、断电阶段T3的直流电阈值为A3。
阶段转换模块6实时监测控制盒2内通直流电过程中所处的阶段并输出相应的阶段编号；控制终端7受控于阶段转换模块6并以相应的阶段编号为查询对象于直流电各阶段阈值数据库5中调取相应的直流电阈值An；第一比较模块8耦接于直流电流采集模块4以接收所采集的电流Ii并与控制终端7调取的直流电阈值An做比较；切断模块9耦接于第一比较模块8以切断控制盒2的电路连接。
在控制盒2通电控制电机本体1内部工作的过程中，一旦直流电流采集模块4在相应阶段所采集的电流大于相应阶段的直流电阈值时，切断模块9切断控制盒2与地基本体之间的电路连接，以防电流过大而导致控制盒2内部的损坏。
另外由于阶段转换模块6需要根据相应的输入电流来确定相应的阶段编号，而每个阶段编号需要有对应的电流值，为了更好地判断进入到控制盒2内部的电流所处的阶段；控制系统3还包括第二比较模块11、阶段输出模块12及内置于阶段转换模块6的阶段判断直流电预设值数据库10，阶段判断直流电预设值数据库10中存储有控制盒2工作过程中进入到通电阶段T1、运行阶段T2及断电阶段T3的直流电预设值，并定义，通电阶段T1的直流电预设值为B1、运行阶段T2的直流电预设值为B2、断电阶段T3的直流电预设值为B3。
第二比较模块11耦接于直流电流采集模块4以接收所采集的电流Ii并与阶段判断直流电预设值数据库10中的直流电预设值Bm做比较；阶段输出模块12耦接于第二比较模块11并输出对应的阶段编号至控制终端7；在控制盒2通电后并控制电机本体1工作并直到关闭电机本体1的过程中，一旦直流电流采集模块4在相应阶段所采集的电流大于相应阶段的直流电预设值时，阶段输出模块12输出相应阶段的阶段编号。
阶段转换模块6在输出相应的阶段编号需要根据控制盒2接收到的电流预设值进行判断，在控制盒2接收电流的过程中，由于各阶段的预设值的大小均不相同，为了能够使得电流能够与阶段判断直流电预设值数据库10中的各阶段数据进行快速比较，控制系统3还包括快速排序模块13，快速排序模块13耦接于阶段转换模块6并用于对阶段判断直流电预设值数据库10中各阶段的数据进行从大到小的排序，使得控制盒2接收到的电流值和预设值之间有层次性地进行对比，以加快阶段转换模块6对相应阶段编号的输出速度。
控制盒2在控制电机本体1工作的过程中，控制盒2内部在各阶段的电流难免会出现有过流的情况，而一旦任意一个阶段的过流次数较多时，则可能控制盒2内部的线路出现相应的问题，为更明确地知晓控制盒2内部各阶段的电流情况；控制系统3还包括存储模块14、过流次数警示模块18及报警模块19，存储模块14耦接于控制终端7以对通电阶段、运行阶段以及断电阶段中控制盒2内部直电流于任意一个阶段超过对应直流电阈值的次数进行存储，并形成通电阶段过流次数数据库15、运行阶段过流次数数据库16、断电阶段过流次数数据库17。
进一步的，相应阶段电流的过流次数均有对应的限制次数，在形成对应的数据库后，在各阶段电流过流次数达到对应值时需要进行相应的情况知晓，过流次数警示模块18耦接于存储模块14并于通电阶段过流次数数据库15、运行阶段过流次数数据库16、断电阶段过流次数数据库17中提取对应阶段的过流次数，并定义控制盒2中通电阶段过流次数达到a次(a≥2),运行阶段过流次数达到b次(b≥5)，断电阶段过流次数达到c次(c≥3)；报警模块19耦接于过流次数警示模块18以接收相应阶段的过流次数信息，一旦通电阶段中过流次数达到对应次数的最大值，报警模块19声音报警1min，运行阶段中过流次数达到对应次数的最大值，报警模块19声音报警1.5min，断电阶段中过流次数达到对应次数的最大值，报警模块19声音报警2min。
参照图1、图3，进一步的，控制盒2在控制电机本体1工作过程中，是将直流电流采集模块4所采集的直流电转换为供电机本体1所需的交流电，在转换的过程中为能够明确关注到对应转换后的电流波形，控制系统3还包括电流转换模块20、电流判断模块21及数字显示模块22；电流转换模块20耦接于直流电流采集模块4以接收采集的电流并转换为交流电以驱动电机工作；电流判断模块21耦接于电流转换模块20且内置有波形监测单元31以接收转换后的电流并生成对应的交流电流及直流电流波形；数字显示模块22耦接于电流判断模块21以接收对应的电流波形并进行实时显示。
在电流转换的过程中，难免会出现未转换成功的情况，而为了能够明确未转换成功时电流所处的时间段，控制系统3还包括信息服务模块23、筛选模块24及时间登记模块25；信息服务模块23耦接于电流判断模块21以调取波形监测单元31中所记录的电流波形并进行保存；筛选模块24耦接于信息服务模块23以对保存的电流波形中交流电的部分进行筛选；时间登记模块25耦接于筛选模块24以将筛选出交流电波形时的时间进行登记，在整个电机工作结束后，可通过时间登记模块25中的记录来确认工作过程中转换电流出现错误的时间点，以便于后续工作时进行相应时间段中对电流转换模块20的调整。
本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种直流无刷电机，包括电机本体(1)、控制盒(2)，其特征在于：所述控制盒(2)内设有控制所述电机本体(1)工作的控制系统(3)，所述控制系统(3)包括：
直流电流采集模块(4)，用于采集控制盒(2)在开始工作时所通入的电流Ii；
直流电各阶段阈值数据库(5)，存储有控制盒(2)工作过程中各阶段直流电的阈值，并定义，通电阶段T1的直流电阈值为A1、运行阶段T2的直流电阈值为A2、断电阶段T3的直流电阈值为A3；
阶段转换模块(6)，实时监测控制盒(2)内通直流电过程中所处的阶段并输出相应的阶段编号；
控制终端(7)，受控于阶段转换模块(6)并以相应的阶段编号为查询对象于所述直流电各阶段阈值数据库(5)中调取相应的直流电阈值An；
第一比较模块(8)，耦接于直流电流采集模块(4)以接收所采集的电流Ii并与所述控制终端(7)调取的直流电阈值An做比较；
切断模块(9)，耦接于所述第一比较模块(8)以切断所述控制盒(2)的电路连接；
当直流电流采集模块(4)在相应阶段所采集的电流大于相应阶段的直流电阈值时，所述切断模块(9)切断所述控制盒(2)的电路连接。
2.根据权利要求1所述的一种直流无刷电机，其特征在于：所述阶段转换模块(6)内置有阶段判断直流电预设值数据库(10)，存储有控制盒(2)工作过程中进入各阶段的直流电预设值，并定义，通电阶段T1的直流电预设值为B1、运行阶段T2的直流电预设值为B2、断电阶段T3的直流电预设值为B3；
第二比较模块(11)，耦接于直流电流采集模块(4)以接收所采集的电流Ii并与所述阶段判断直流电预设值数据库(10)中的直流电预设值Bm做比较；
阶段输出模块(12)，耦接于所述第二比较模块(11)并输出对应的阶段编号至控制终端(7)；
当直流电流采集模块(4)在相应阶段所采集的电流大于相应阶段的直流电预设值时，阶段输出模块(12)输出相应阶段的阶段编号。
3.根据权利要求2所述的一种直流无刷电机，其特征在于：还包括：
快速排序模块(13)，耦接于所述阶段转换模块(6)并用于对阶段判断直流电预设值数据库(10)中各阶段的数据进行从大到小的排序。
4.根据权利要求1所述的一种直流无刷电机，其特征在于：还包括：
存储模块(14)，耦接于控制终端(7)以对通电阶段、运行阶段以及断电阶段中控制盒(2)内部直电流于任意一个阶段超过对应直流电阈值的次数进行存储，并形成通电阶段过流次数数据库(15)、运行阶段过流次数数据库(16)、断电阶段过流次数数据库(17)。
5.根据权利要求4所述的一种直流无刷电机，其特征在于：还包括：
过流次数警示模块(18)，耦接于存储模块(14)并于通电阶段过流次数数据库(15)、运行阶段过流次数数据库(16)、断电阶段过流次数数据库(17)中提取对应阶段的过流次数，并定义控制盒(2)中通电阶段过流次数达到a次(a≥2),运行阶段过流次数达到b次(b≥5)，断电阶段过流次数达到c次(c≥3)；
报警模块(19)，耦接于过流次数警示模块(18)以接收相应阶段的过流次数信息，一旦通电阶段中过流次数达到对应次数的最大值，报警模块(19)声音报警1min，运行阶段中过流次数达到对应次数的最大值，报警模块(19)声音报警1.5min，断电阶段中过流次数达到对应次数的最大值，报警模块(19)声音报警2min。
6.根据权利要求1所述的一种直流无刷电机，其特征在于：还包括：
电流转换模块(20)，耦接于所述直流电流采集模块(4)以接收采集的电流并转换为交流电以驱动电机工作；
电流判断模块(21)，耦接于电流转换模块(20)且内置有波形监测单元(31)以接收转换后的电流并生成对应的电流波形；
数字显示模块(22)，耦接于电流判断模块(21)以接收电流波形并进行实时显示。
7.根据权利要求6所述的一种直流无刷电机，其特征在于：还包括：
信息服务模块(23)，耦接于电流判断模块(21)以调取波形监测单元(31)中所记录的电流波形并进行保存；
筛选模块(24)，耦接于信息服务模块(23)以对保存的电流波形中交流电的部分进行筛选；
时间登记模块(25)，耦接于筛选模块(24)以将筛选出交流电波形时的时间进行登记。
8.根据权利要求1所述的一种直流无刷电机，其特征在于：所述电机本体(1)包括机壳(26)、电机轴(27)以及设置于机壳(26)内侧壁上的定子(28)、套设于电机轴(27)上的转子(29)，所述定子(28)上沿周向方向均匀设置有若干组线圈绕组(30)，每个所述线圈绕组(30)均包括连接至所述控制盒(2)内的U端接口、V端接口以及W端接口。
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Legal Events

Date Code Title Description
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Denomination of invention: A DC brushless motor

Effective date of registration: 20231221

Granted publication date: 20200707

Pledgee: Wenling branch of the Industrial Commercial Bank of China Ltd.

Pledgor: TAIZHOU HUAPU MOTOR Co.,Ltd.

Registration number: Y2023980072619