CN109660158B - 电机恒速控制电路及方法 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种电机恒速控制电路，包括控制电路、第一采集电路、第二采集电路、可控硅开关电路和交流直流转换电路。控制电路的第一输入端与火线电连接。第一采集电路的输入端与零线电连接。第一采集电路用于采集零线的电压并输入至控制电路。第二采集电路的输入端与电机负极电连接。第二采集电路用于采集电机负极的电压并输入至控制电路。可控硅开关电路的第一输入端与火线电连接。可控硅开关电路的第二输入端与控制电路的输出端电连接。交流直流转换电路分别与可控硅开关电路、零线、电机负极和电机正极电连接。控制电路根据零线的电压和电机负极的电压控制可控硅开关电路的导通角以实现电机恒速。本申请还提供了一种电机恒速控制方法。

Description

电机恒速控制电路及方法

技术领域

本申请涉及电机控制技术领域，特别是涉及电机恒速控制电路及方法。

背景技术

电机是机电行业中应用最为广泛的设备之一，是其它机电设备的动力源泉。目前，直流电机在家电产品上的应用非常广泛，而且很多产品为了满足ECO(Ecology、生态，Conservation、节能，Optimization、优化)功能都有高低档控制。低档模式下为了增加用户使用效果，恒速的应用也越来越多。

目前针对电机恒速的控制结构，存在结构复杂，成本较高的缺陷，已不能满足市场的需求。

发明内容

基于此，有必要针对现有电机恒速的控制结构，存在结构复杂，成本较高的问题，提供一种电机恒速控制电路及方法。

一种电机恒速控制电路，包括：

控制电路，所述控制电路的第一输入端与火线电连接，所述控制电路的第二输入端用于接收延时基准点；

第一采集电路，所述第一采集电路的输入端与零线电连接，所述第一采集电路的输出端与所述控制电路的第三输入端电连接，所述第一采集电路用于采集所述零线的电压并输入至所述控制电路；

第二采集电路，所述第二采集电路的输入端与电机负极电连接，所述第二采集电路的输出端与所述控制电路的第四输入端电连接，所述第二采集电路用于采集所述电机负极的电压并输入至所述控制电路；

可控硅开关电路，所述可控硅开关电路的第一输入端与所述火线电连接，所述可控硅开关电路的第二输入端与所述控制电路的输出端电连接；

交流直流转换电路，所述交流直流转换电路的第一输入端与所述可控硅开关电路的输出端电连接，所述交流直流转换电路的第二输入端与所述零线电连接，所述交流直流转换电路的第一输出端与所述电机负极电连接，所述交流直流转换电路的第二输出端与电机正极电连接；

所述控制电路根据所述零线的电压和所述电机负极的电压控制所述可控硅开关电路的导通角以实现电机恒速。

在其中一个实施例中，所述电机恒速控制电路还包括：

阻容降压电路，串联于所述控制电路的第一输入端与所述火线之间，所述阻容降压电路还与所述零线电连接，所述阻容降压电路用于降低所述火线的输入电压。

在其中一个实施例中，所述阻容降压电路包括：

阻容降压模块，所述阻容降压模块的第一输入端与所述火线电连接，所述阻容降压模块的第二输入端与所述零线电连接；

第一电容，所述第一电容的一端与所述阻容降压模块的输出端电连接，所述第一电容的另一端与所述控制电路的第一输入端电连接。

在其中一个实施例中，所述控制电路包括：

微控制单元，所述微控制单元的第一输入端与所述火线电连接，所述微控制单元的第二输入端用于接收延时基准点，所述微控制单元的第三输入端与所述第一采集电路的输出端电连接，所述微控制单元的第四输入端与所述第二采集电路的输出端电连接，所述微控制单元的输出端与所述可控硅开关电路的第二输入端电连接。

在其中一个实施例中，所述第一采集电路包括：

第二电容，所述第二电容的一端与所述微控制单元的第三输入端电连接，所述第二电容的另一端接地；

第一电阻，所述第一电阻的一端分别与所述第二电容的一端和所述微控制单元的第三输入端电连接；

第二电阻，所述第二电阻的一端与所述第一电阻的另一端电连接，所述第二电阻的另一端接地；

第三电阻，所述第三电阻的一端与所述第一电阻的另一端电连接，所述第三电阻的另一端与所述零线电连接。

在其中一个实施例中，所述第二采集电路包括：

第三电容，所述第三电容的一端与所述微控制单元的第四输入端电连接，所述第三电容的另一端接地；

第四电阻，所述第四电阻的一端分别与所述第三电容的一端和所述微控制单元的第四输入端电连接；

第五电阻，所述第五电阻的一端与所述第四电阻的另一端电连接，所述第五电阻的另一端接地；

第六电阻，所述第六电阻的一端与所述第四电阻的另一端电连接，所述第六电阻的另一端与所述电机负极电连接。

在其中一个实施例中，所述可控硅开关电路包括：

第七电阻，所述第七电阻的一端与所述微控制单元的输出端电连接；

可控硅开关，所述可控硅开关的第一输入端与所述第七电阻的另一端电连接，所述可控硅开关的第二输入端与所述火线电连接，所述可控硅开关的输出端与所述交流直流转换电路的第一输入端电连接；

第八电阻，串联于所述可控硅开关的第一输入端与所述可控硅开关的第二输入端。

在其中一个实施例中，所述交流直流转换电路包括：

整流桥，所述整流桥的第一输入端与所述可控硅开关电路的输出端电连接，所述整流桥的第二输入端与所述零线电连接，所述整流桥的第一输出端与所述电机负极电连接，所述整流桥的第二输出端与电机正极电连接。

在其中一个实施例中，所述电机恒速控制电路还包括：

电压采样电路，串联于所述可控硅开关电路的第一输入端与所述火线之间，所述电压采样电路还与所述控制电路的第五输入端电连接。

在其中一个实施例中，所述电压采样电路包括：

第九电阻，串联于所述可控硅开关电路的第一输入端与所述火线之间；

第十电阻，所述第十电阻的一端并联于所述第九电阻和所述可控硅开关电路的第一输入端之间，所述第十电阻的另一端与所述控制电路的第五输入端电连接；

第四电容，所述第四电容的一端分别与所述第十电阻的另一端和所述控制电路的第五输入端电连接，所述第四电容的另一端接地。

在其中一个实施例中，所述电机恒速控制电路还包括：

吸收电路，所述吸收电路的第一输入端与所述交流直流转换电路的第一输出端电连接，所述吸收电路的第二输入端与所述交流直流转换电路的第二输出端电连接，所述吸收电路的第一输出端与所述电机正极电连接，所述吸收电路的第二输出端与所述电机负极电连接。

在其中一个实施例中，所述吸收电路包括：

第五电容，所述第五电容的一端与所述交流直流转换电路的第一输出端电连接，所述第五电容的另一端与所述交流直流转换电路的第二输出端电连接；

第十一电阻，所述第十一电阻的一端与所述第五电容的一端电连接；

第十二电阻，所述第十二电阻的一端与所述第十一电阻的另一端电连接，所述第十二电阻的另一端与所述第五电容的另一端电连接；

第一二极管，所述第一二极管的阴极分别与所述第十一电阻的一端和所述电机正极电连接，所述第一二极管的阳极分别与所述第十二电阻的另一端和所述电机负极电连接。

在其中一个实施例中，所述电机恒速控制电路还包括：

过零检测电路，所述过零检测电路的输入端与所述零线电连接，所述过零检测电路的输出端与所述控制电路的第二输入端电连接，所述过零检测电路用于发送所述延时基准点至所述控制电路。

一种电机恒速控制方法，包括上述任一项所述的电机恒速控制电路，所述控制方法包括：

依据延时基准点采集零线的电压和电机负极的电压，并对所述零线的电压和所述电机负极的电压进行数据处理，得到反向电动势电压；

将所述反向电动势电压与预设反向电动势电压进行比较，得到比较结果，依据所述比较结果调整可控硅开关电路的导通角以实现电机恒速。

在其中一个实施例中，所述将所述反向电动势电压与预设反向电动势电压进行比较，得到比较结果，依据所述比较结果调整可控硅开关电路的导通角以实现电机恒速的步骤包括：

将所述反向电动势电压与预设反向电动势电压进行比较，得到比较结果；

若所述比较结果大于零，则增大所述可控硅开关电路的导通角，以实现电机恒速；

若所述比较结果小于零，则减小所述可控硅开关电路的导通角，以实现电机恒速。

与现有技术相比，上述电机恒速控制电路及方法，通过第一采集电路、第二采集电路与控制电路的配合，使得控制电路依据零线电压和电机负极的电压以及预设反向电动势电压控制可控硅开关电路的导通角，从而可以有效的将高压直流有刷电机转速恒定在设定值的范围内，进而实现电机恒速。同时本申请具有电路简单，成本低的优点。

附图说明

图1为本申请一实施例提供的电机恒速控制电路的结构框图；

图2为本申请一实施例提供的电机恒速控制电路的结构示意图；

图3为本申请一实施例提供的电机两端电压波形图；

图4为本申请一实施例提供的零线电压和电机负极电压测试波形图；

图5为本申请一实施例提供的电机恒速控制方法的流程图。

10 电机恒速控制电路

100 控制电路

101 火线

102 零线

103 电机

104 延时基准点

110 微控制单元

200 第一采集电路

201 第二二极管

202 第三二极管

210 第二电容

220 第一电阻

230 第二电阻

240 第三电阻

300 第二采集电路

301 第四二极管

302 第五二极管

310 第三电容

320 第四电阻

330 第五电阻

340 第六电阻

400 可控硅开关电路

410 第七电阻

420 可控硅开关

430 第八电阻

500 交流直流转换电路

510 整流桥

600 阻容降压电路

610 阻容降压模块

620 第一电容

700 电压采样电路

710 第九电阻

720 第十电阻

730 第四电容

800 吸收电路

810 第五电容

820 第十一电阻

830 第十二电阻

840 第一二极管

900 过零检测电路

具体实施方式

为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本申请的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似改进，因此本申请不受下面公开的具体实施的限制。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参见图1，本申请一实施例提供一种电机恒速控制电路10，包括控制电路100、第一采集电路200、第二采集电路300、可控硅开关电路400以及交流直流转换电路500。所述控制电路100的第一输入端与火线101电连接。所述控制电路100的第二输入端用于接收延时基准点104。所述第一采集电路200的输入端与零线102电连接。所述第一采集电路200的输出端与所述控制电路100的第三输入端电连接。所述第一采集电路200用于采集所述零线102的电压并输入至所述控制电路100。

所述第二采集电路300的输入端与电机103负极电连接。所述第二采集电路300的输出端与所述控制电路100的第四输入端电连接。所述第二采集电路300用于采集所述电机103负极的电压并输入至所述控制电路100。所述可控硅开关电路400的第一输入端与所述火线101电连接。所述可控硅开关电路400的第二输入端与所述控制电路100的输出端电连接。

所述交流直流转换电路500的第一输入端与所述可控硅开关电路400的输出端电连接。所述交流直流转换电路500的第二输入端与所述零线102电连接。所述交流直流转换电路500的第一输出端与所述电机103负极电连接。所述交流直流转换电路500的第二输出端与电机103正极电连接。所述控制电路100根据所述零线102的电压和所述电机103负极的电压控制所述可控硅开关电路400的导通角以实现电机恒速。

可以理解，所述控制电路100的具体结构不做具体的限定，只要保证所述控制电路100具有根据所述零线102的电压和所述电机103负极的电压控制所述可控硅开关电路400的导通角，以实现电机恒速的功能即可。所述控制电路100的具体结构，可根据实际需求进行选择。在一个实施例中，所述控制电路100可以由单片机(如MCU等)组成。在一个实施例中，所述控制电路100也可以由控制器组成。

可以理解，所述第一采集电路200的具体结构不做具体的限定，只要保证具有采集所述零线102的电压并发送至所述控制电路100的功能即可。所述第一采集电路200的具体结构，可根据实际需求进行选择。在一个实施例中，所述第一采集电路200可由电压采集器组成。在一个实施例中，所述第一采集电路200也可由第二电容210、第一电阻220、第二电阻230以及第三电阻240构成。

在一个实施例中，所述第二电容210的一端与微控制单元110的第三输入端电连接。所述第二电容210的另一端接地。所述第一电阻220的一端分别与所述第二电容210的一端和所述微控制单元110的第三输入端电连接。所述第二电阻230的一端与所述第一电阻220的另一端电连接。所述第二电阻230的另一端接地。所述第三电阻240的一端与所述第一电阻220的另一端电连接。所述第三电阻240的另一端与所述零线102电连接。利用所述第一采集电路200采集所述零线102的电压并发送至所述控制电路100，以便于计算反向电动势电压。

可以理解，所述第二采集电路300的具体结构不做具体的限定，只要保证具有采集所述电机103负极的电压并发送至所述控制电路100的功能即可。所述第二采集电路300的具体结构，可根据实际需求进行选择。在一个实施例中，所述第二采集电路300可由电压采集器组成。在一个实施例中，所述第二采集电路300也可由第三电容310、第四电阻320、第五电阻330以及第六电阻340构成。

在一个实施例中，所述第三电容310的一端与所述微控制单元110的第四输入端电连接。所述第三电容310的另一端接地。所述第四电阻320的一端分别与所述第三电容310的一端和所述微控制单元110的第四输入端电连接。所述第五电阻330的一端与所述第四电阻320的另一端电连接。所述第五电阻330的另一端接地。所述第六电阻340的一端与所述第四电阻320的另一端电连接。所述第六电阻340的另一端与所述电机103负极电连接。利用所述第二采集电路300采集所述电机103负极的电压并发送至所述控制电路100，以便于计算反向电动势电压。

可以理解，所述可控硅开关电路400的具体结构不做具体的限定，只要保证具有调整所述电机103转速的功能即可。所述可控硅开关电路400的具体结构，可根据实际需求进行选择。在一个实施例中，所述可控硅开关电路400可由双向晶闸管构成。在一个实施例中，所述可控硅开关电路400也可由普通晶闸管构成。所述可控硅开关电路400通过斩波的方式实现调整所述电机103的转速。

可以理解，所述交流直流转换电路500的具体结构不做具体的限定，只要保证具有将交流转换为直流的功能即可。所述交流直流转换电路500的具体结构，可根据实际需求进行选择。在一个实施例中，所述交流直流转换电路500可由交流直流转换器构成。在一个实施例中，所述交流直流转换电路500也可由具有交流直流转换功能的芯片构成。

在一个实施例中，所述电机103的转子为线圈，定子为永磁铁。所述电机103通电旋转，旋转的线圈切割定子磁场产生感应电动势，根据右手定则判断电动势产生的电流方向和电动机电流相反，所以把这里产生的电动势称作反向电动势(BEMF)，大小与电机的转速成正比。

本实施例中，通过所述第一采集电路200、第二采集电路300与控制电路100的配合，使得所述控制电路100依据零线102电压和电机103负极的电压以及预设反向电动势电压控制所述可控硅开关电路400的导通角，从而可以有效的将高压直流有刷电机转速恒定在设定值的范围内，进而实现电机恒速。同时本实施例具有电路简单，成本低的优点。

请参见图2，在一个实施例中，所述电机恒速控制电路10还包括阻容降压电路600。所述阻容降压电路600串联于所述控制电路100的第一输入端与所述火线101之间。所述阻容降压电路600还与所述零线102电连接。所述阻容降压电路600用于降低所述火线101的输入电压。

可以理解，所述阻容降压电路600的具体结构不做具体的限定，只要保证具有变压并输出稳定电压的功能即可。所述阻容降压电路600的具体结构，可根据实际需求进行选择。在一个实施例中，所述阻容降压电路600可由传统的阻容降压模块610和第一电容620构成。具体的，所述阻容降压模块610的第一输入端与所述火线101电连接。所述阻容降压模块610的第二输入端与所述零线102电连接。所述第一电容620的一端与所述阻容降压模块610的输出端电连接。所述第一电容620的另一端与所述控制电路100的第一输入端电连接。

在一个实施例中，所述阻容降压电路600也可替换为具有变压功能的变压器等等。在一个实施例中，利用所述阻容降压电路600将所述火线101的输入电压降低为正常工作的电压(即图2中的VCC)，并提供给所述控制电路100正常工作的电压，保证了整体电路的稳定性。

在一个实施例中，所述电机恒速控制电路10还包括第二二极管201和第三二极管202。所述第二二极管201的阴极与所述第一电阻220的一端电连接。所述第二二极管201的阳极接地。所述第三二极管202的阳极分别与所述第二二极管201的阴极和所述第一电阻220的一端电连接。所述第三二极管202的阴极与所述阻容降压电路600的输出端电连接(即VCC引脚)。通过所述第二二极管201和所述第三二极管202的配合，可有效保护所述控制电路100，避免因所述零线102的电压过高导致所述控制电路100损坏。

在一个实施例中，所述电机恒速控制电路10还包括第四二极管301和第五二极管302。所述第四二极管301的阴极与所述第四电阻320的一端电连接。所述第四二极管301的阳极接地。所述第五二极管302的阳极分别与所述第四二极管301的阴极和所述第四电阻320的一端电连接。所述第五二极管302的阴极与所述阻容降压电路600的输出端电连接(即VCC引脚)。通过所述第四二极管301和所述第五二极管302的配合，可有效保护所述控制电路100，避免因所述电机103负极的电压过高导致所述控制电路100损坏。

在一个实施例中，所述控制电路100包括微控制单元110(MCU)。所述微控制单元110的第一输入端与所述火线101电连接。所述微控制单元110的第二输入端用于接收延时基准点104。所述微控制单元110的第三输入端与所述第一采集电路200的输出端电连接。所述微控制单元110的第四输入端与所述第二采集电路300的输出端电连接。所述微控制单元110的输出端与所述可控硅开关电路400的第二输入端电连接。在一个实施例中，所述微控制单元110也可替换为控制器或CPU等。所述微控制单元110根据所述零线102的电压和所述电机103负极的电压控制所述可控硅开关电路400的导通角，从而实现电机恒速。在一个实施例中，所述微控制单元110(MCU)包括至少2通道GPIO、至少3通道AD、16位定时器。

在一个实施例中，所述可控硅开关电路400包括第七电阻410、可控硅开关420以及第八电阻430。所述第七电阻410的一端与所述微控制单元110的输出端电连接。所述可控硅开关420的第一输入端与所述第七电阻410的另一端电连接。所述可控硅开关420的第二输入端与所述火线101电连接。所述可控硅开关420的输出端与所述交流直流转换电路500的第一输入端电连接。所述第八电阻430串联于所述可控硅开关420的第一输入端与所述可控硅开关420的第二输入端。

在一个实施例中，所述可控硅开关420的类型不限，只要保证具有调整所述电机103转速的功能即可。所述可控硅开关420的具体类型，可根据实际需求进行选择。在一个实施例中，所述可控硅开关420可以是双向晶闸管。在一个实施例中，所述可控硅开关420也可以是普通晶闸管。利用所述可控硅开关420导通角的变化，从而控制所述电机103的转速，以实现恒速的目的。

在一个实施例中，所述交流直流转换电路500包括整流桥510。所述整流桥510的第一输入端与所述可控硅开关电路400的输出端电连接。所述整流桥510的第二输入端与所述零线102电连接。所述整流桥510的第一输出端与所述电机103负极电连接。所述整流桥510的第二输出端与电机103正极电连接。在一个实施例中，利用所述整流桥510将交流电转换为直流电，进而提供给所述电机103。

在一个实施例中，所述电机恒速控制电路10还包括电压采样电路700。所述电压采样电路700串联于所述可控硅开关电路400的第一输入端与所述火线101之间。所述电压采样电路700还与所述控制电路100的第五输入端电连接。在一个实施例中，通过所述电压采样电路700实时采集，并发送至所述控制电路100，所述控制电路100根据所述采样电路700采集到的电压换算成所述电机103的工作电流，所述控制电路100实时监测所述电机103的工作电流，以实现电机103过流堵转保护，可避免所述电机103的损坏。

具体的，所述电压采样电路700包括第九电阻710、第十电阻720和第四电容730。所述第九电阻710串联于所述可控硅开关电路400的第一输入端与所述火线101之间。所述第十电阻720的一端并联于所述第九电阻710和所述可控硅开关电路400的第一输入端之间。所述第十电阻720的另一端与所述控制电路100的第五输入端电连接。所述第四电容730的一端分别与所述第十电阻720的另一端和所述控制电路100的第五输入端电连接。所述第四电容730的另一端接地。通过所述第九电阻710、所述第十电阻720和所述第四电容730组成所述电压采样电路700，不仅结构简单，还大大降低了成本。

在一个实施例中，所述电机恒速控制电路10还包括吸收电路800。所述吸收电路800的第一输入端与所述交流直流转换电路500的第一输出端电连接。所述吸收电路800的第二输入端与所述交流直流转换电路500的第二输出端电连接。所述吸收电路800的第一输出端与所述电机103正极电连接。所述吸收电路800的第二输出端与所述电机103负极电连接。通过所述吸收电路800与所述电机103组成反向电动势放电回路，可避免所述电机103的损坏。

在一个实施例中，所述吸收电路800包括第五电容810、第十一电阻820、第十二电阻830、以及第一二极管840。所述第五电容810的一端与所述交流直流转换电路500的第一输出端电连接。所述第五电容810的另一端与所述交流直流转换电路500的第二输出端电连接。所述第十一电阻820的一端与所述第五电容810的一端电连接。

所述第十二电阻830的一端与所述第十一电阻820的另一端电连接。所述第十二电阻830的另一端与所述第五电容810的另一端电连接。所述第一二极管840的阴极分别与所述第十一电阻820的一端和所述电机103正极电连接。所述第一二极管840的阳极分别与所述第十二电阻830的另一端和所述电机103负极电连接。

在一个实施例中，通过并联于所述电机103两端的所述第五电容810，对所述电机103两端产生的尖峰电压进行滤波，避免尖峰电压对其他部件造成损坏。在一个实施例中，通过所述第十一电阻820和所述第十二电阻830构成所述电机103的反向电动势放电回路，使所述第二采集电路300能准确的采集到所述电机103负极电电压。在一个实施例中，所述第一二极管840用于吸收所述电机103线圈的自感应电动势，避免与反向电动势电压叠加。

在一个实施例中，所述电机恒速控制电路10还包括过零检测电路900。所述过零检测电路900的输入端与所述零线102电连接。所述过零检测电路900的输出端与所述控制电路100的第二输入端电连接。所述过零检测电路900用于发送所述延时基准点104至所述控制电路100。在一个实施例中，所述过零检测电路900可采用传统的具有提供所述延时基准点104的过零检测电路即可。

在一个实施例中，根据磁生电原理，旋转工作的所述电机103同时产生反向电动势，在所述可控硅开关420(即可控硅开关电路400)断开期间电机103两端电压即为反向电动势电压。如图3波形所示：A段为所述可控硅开关420关断时间，电压不为0，此电压幅值即为反向电动势电压。所述电机103两端的电压(Vmotor)为所述电机103正极电压(VM+)与所述电机103负极电压(VM-)的差值。

在所述火线101(ACL)与所述零线102(ACN)的正半周所述可控硅开关420断开时间内，VM+与ACN几乎等电位，两者之间相差所述整流桥510二极管导通压降(约0.7V)；ACN电压可通过所述第一采集电路200进行读取并发送至所述微控制单元110(即控制电路100)进行换算；VM-电压可通过所述第二采集电路300读取并发送至所述微控制单元110(即控制电路100)进行换算。

由于所述电机103线圈电感(Lm)的存在，故在过零点电机电流为0时会产生一定的感应电压，此电压会通过电机103两端的第一二极管840吸收。为了避免与反向电动势电压叠加影响，故设定在过零点延时2ms读取ACN以及VM-电压，两者的差值即为反向电动势电压。测试波形如图4所示，虚线为ACN电压，实线为VM-电压。

请参见图5，本申请一实施例提供一种电机恒速控制方法，包括上述任一项实施例所述的电机恒速控制电路10，所述控制方法包括：

S102：依据延时基准点104采集零线102的电压和电机103负极的电压，并对所述零线102的电压和所述电机103负极的电压进行数据处理，得到反向电动势电压。

在一个实施例中，对所述零线102的电压和所述电机103负极的电压进行数据处理是指：将所述零线102的电压和所述电机103负极的电压进行差值处理，得到的差值结果即为反向电动势电压。在一个实施例中，可通过微控制单元110(即控制电路100)对所述零线102的电压和所述电机103负极的电压进行差值处理。

S104：将所述反向电动势电压与预设反向电动势电压进行比较，得到比较结果，依据所述比较结果调整可控硅开关电路400的导通角以实现电机恒速。

在一个实施例中，通过所述微控制单元110(即控制电路100)将所述反向电动势电压与预设反向电动势电压进行比较，得到比较结果。若所述比较结果大于零，则可通过PID调节，从而增大所述可控硅开关410(可控硅开关电路400)的导通角，进而调整所述电机103的转速；若比较结果小于零，则可通过PID调节，从而减小所述可控硅开关410(可控硅开关电路400)的导通角，进而调整所述电机103的转速；最终实现所述电机103的恒速。

在一个实施例中，所述电机103在正常使用状态下，若转速降低则意味着负载加重；若所述电机103在堵转状态下，所述可控硅开关410即使减少到导通角为0也不能满足恒速功能，此时可通过所述电压采样电路700及时将当前所述电机103的工作电压发送至所述微控制单元110(即控制电路100)，从而触发过流堵转保护功能，通过所述微控制单元110断开所述可控硅开关410。

综上所述，本申请通过所述第一采集电路200、第二采集电路300与控制电路100的配合，使得所述控制电路100依据零线102电压和电机103负极的电压以及预设反向电动势电压控制所述可控硅开关电路400的导通角，从而可以有效的将高压直流有刷电机转速恒定在设定值的范围内，进而实现电机恒速。同时本申请还具有电路简单，成本低的优点。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (13)

1.一种电机恒速控制电路，其特征在于，包括：

控制电路(100)，所述控制电路(100)的第一输入端与火线(101)电连接，所述控制电路(100)的第二输入端用于接收延时基准点(104)，所述延时基准点(104)是指零线(102)电压的过零点；

第一采集电路(200)，所述第一采集电路(200)的输入端与零线(102)电连接，所述第一采集电路(200)的输出端与所述控制电路(100)的第三输入端电连接，所述第一采集电路(200)用于采集所述零线(102)的电压并输入至所述控制电路(100)；

第二采集电路(300)，所述第二采集电路(300)的输入端与电机(103)负极电连接，所述第二采集电路(300)的输出端与所述控制电路(100)的第四输入端电连接，所述第二采集电路(300)用于采集所述电机(103)负极的电压并输入至所述控制电路(100)；

可控硅开关电路(400)，所述可控硅开关电路(400)的第一输入端与所述火线(101)电连接，所述可控硅开关电路(400)的第二输入端与所述控制电路(100)的输出端电连接；

交流直流转换电路(500)，所述交流直流转换电路(500)的第一输入端与所述可控硅开关电路(400)的输出端电连接，所述交流直流转换电路(500)的第二输入端与所述零线(102)电连接，所述交流直流转换电路(500)的第一输出端与所述电机(103)负极电连接，所述交流直流转换电路(500)的第二输出端与电机(103)正极电连接；

所述控制电路(100)基于所述延时基准点(104)根据所述零线(102)的电压和所述电机(103)负极的电压控制所述可控硅开关电路(400)的导通角以实现电机恒速。

2.根据权利要求1所述的电机恒速控制电路，其特征在于，还包括：

阻容降压电路(600)，串联于所述控制电路(100)的第一输入端与所述火线(101)之间，所述阻容降压电路(600)还与所述零线(102)电连接，所述阻容降压电路(600)用于降低所述火线(101)的输入电压。

3.根据权利要求1所述的电机恒速控制电路，其特征在于，所述控制电路(100)包括：

微控制单元(110)，所述微控制单元(110)的第一输入端与所述火线(101)电连接，所述微控制单元(110)的第二输入端用于接收延时基准点(104)，所述微控制单元(110)的第三输入端与所述第一采集电路(200)的输出端电连接，所述微控制单元(110)的第四输入端与所述第二采集电路(300)的输出端电连接，所述微控制单元(110)的输出端与所述可控硅开关电路(400)的第二输入端电连接。

4.根据权利要求3所述的电机恒速控制电路，其特征在于，所述第一采集电路(200)包括：

第二电容(210)，所述第二电容(210)的一端与所述微控制单元(110)的第三输入端电连接，所述第二电容(210)的另一端接地；

第一电阻(220)，所述第一电阻(220)的一端分别与所述第二电容(210)的一端和所述微控制单元(110)的第三输入端电连接；

第二电阻(230)，所述第二电阻(230)的一端与所述第一电阻(220)的另一端电连接，所述第二电阻(230)的另一端接地；

第三电阻(240)，所述第三电阻(240)的一端与所述第一电阻(220)的另一端电连接，所述第三电阻(240)的另一端与所述零线(102)电连接。

5.根据权利要求3所述的电机恒速控制电路，其特征在于，所述第二采集电路(300)包括：

第三电容(310)，所述第三电容(310)的一端与所述微控制单元(110)的第四输入端电连接，所述第三电容(310)的另一端接地；

第四电阻(320)，所述第四电阻(320)的一端分别与所述第三电容(310)的一端和所述微控制单元(110)的第四输入端电连接；

第五电阻(330)，所述第五电阻(330)的一端与所述第四电阻(320)的另一端电连接，所述第五电阻(330)的另一端接地；

第六电阻(340)，所述第六电阻(340)的一端与所述第四电阻(320)的另一端电连接，所述第六电阻(340)的另一端与所述电机(103)负极电连接。

6.根据权利要求3所述的电机恒速控制电路，其特征在于，所述可控硅开关电路(400)包括：

第七电阻(410)，所述第七电阻(410)的一端与所述微控制单元(110)的输出端电连接；

可控硅开关(420)，所述可控硅开关(420)的第一输入端与所述第七电阻(410)的另一端电连接，所述可控硅开关(420)的第二输入端与所述火线(101)电连接，所述可控硅开关(420)的输出端与所述交流直流转换电路(500)的第一输入端电连接；

第八电阻(430)，串联于所述可控硅开关(420)的第一输入端与所述可控硅开关(420)的第二输入端。

7.根据权利要求1所述的电机恒速控制电路，其特征在于，还包括：

电压采样电路(700)，串联于所述可控硅开关电路(400)的第一输入端与所述火线(101)之间，所述电压采样电路(700)还与所述控制电路(100)的第五输入端电连接。

8.根据权利要求7所述的电机恒速控制电路，其特征在于，所述电压采样电路(700)包括：

第九电阻(710)，串联于所述可控硅开关电路(400)的第一输入端与所述火线(101)之间；

第十电阻(720)，所述第十电阻(720)的一端并联于所述第九电阻(710)和所述可控硅开关电路(400)的第一输入端之间，所述第十电阻(720)的另一端与所述控制电路(100)的第五输入端电连接；

第四电容(730)，所述第四电容(730)的一端分别与所述第十电阻(720)的另一端和所述控制电路(100)的第五输入端电连接，所述第四电容(730)的另一端接地。

9.根据权利要求1所述的电机恒速控制电路，其特征在于，还包括：

吸收电路(800)，所述吸收电路(800)的第一输入端与所述交流直流转换电路(500)的第一输出端电连接，所述吸收电路(800)的第二输入端与所述交流直流转换电路(500)的第二输出端电连接，所述吸收电路(800)的第一输出端与所述电机(103)正极电连接，所述吸收电路(800)的第二输出端与所述电机(103)负极电连接。

10.根据权利要求9所述的电机恒速控制电路，其特征在于，所述吸收电路(800)包括：

第五电容(810)，所述第五电容(810)的一端与所述交流直流转换电路(500)的第一输出端电连接，所述第五电容(810)的另一端与所述交流直流转换电路(500)的第二输出端电连接；

第十一电阻(820)，所述第十一电阻(820)的一端与所述第五电容(810)的一端电连接；

第十二电阻(830)，所述第十二电阻(830)的一端与所述第十一电阻(820)的另一端电连接，所述第十二电阻(830)的另一端与所述第五电容(810)的另一端电连接；

第一二极管(840)，所述第一二极管(840)的阴极分别与所述第十一电阻(820)的一端和所述电机(103)正极电连接，所述第一二极管(840)的阳极分别与所述第十二电阻(830)的另一端和所述电机(103)负极电连接。

11.根据权利要求1所述的电机恒速控制电路，其特征在于，还包括：

过零检测电路(900)，所述过零检测电路(900)的输入端与所述零线(102)电连接，所述过零检测电路(900)的输出端与所述控制电路(100)的第二输入端电连接，所述过零检测电路(900)用于发送所述延时基准点(104)至所述控制电路(100)。

12.一种电机恒速控制方法，其特征在于，包括如权利要求1-11任一项所述的电机恒速控制电路(10)，所述控制方法包括：

依据延时基准点(104)采集零线(102)的电压和电机(103)负极的电压，并对所述零线(102)的电压和所述电机(103)负极的电压进行数据处理，得到反向电动势电压；

将所述反向电动势电压与预设反向电动势电压进行比较，得到比较结果，依据所述比较结果调整可控硅开关电路(400)的导通角以实现电机恒速。

13.根据权利要求12所述的电机恒速控制方法，其特征在于，所述将所述反向电动势电压与预设反向电动势电压进行比较，得到比较结果，依据所述比较结果调整可控硅开关电路(400)的导通角以实现电机恒速的步骤包括：

将所述反向电动势电压与预设反向电动势电压进行比较，得到比较结果；

若所述比较结果大于零，则增大所述可控硅开关电路(400)的导通角，以实现电机恒速；

若所述比较结果小于零，则减小所述可控硅开关电路(400)的导通角，以实现电机恒速。

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