CN109713642B - 一种缝纫机及其短路的保护系统和保护方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种缝纫机短路的保护系统，包括：主控模块，用于在检测出电机启动之后，依次发送第一时长的第一控制指令以及第二时长的第二控制指令，再通过SVPWM的方式对电机进行控制；当接收中断指令时，关闭自身对驱动芯片的输出；驱动芯片，用于在接收第一控制指令时，控制三相逆变电路中的各个桥臂的通断维持为第一组合，在接收第二控制指令维持为第二组合，当检测出母线电流过流时，关闭三相逆变电路的输出并向主控模块发送中断指令；三相逆变电路。应用本申请的方案，可以在电机启动时就检测出是否存在短路情况。本申请还公开了一种缝纫机及其短路的保护方法，具有相应效果。

Description

一种缝纫机及其短路的保护系统和保护方法

技术领域

本发明涉及缝制技术领域，特别是涉及一种缝纫机及其短路的保护系统和保护方法。

背景技术

随着缝制行业的发展进步，对缝纫机控制器的稳定性，可靠性的要求也越来越高。目前，为了防止缝纫机控制器驱动电路中的硬件由于短路而造成损坏，主要方法有软件检测和硬件检测。该短路可能是电机相线短路，也可能是电机控制器的短路，例如控制器中的某一路桥臂上的可控开关损坏，导致上下桥对通，从而使输入电源和大地短路，本申请中，将电机相线短路以及控制器短路统称为缝纫机短路，即表示发生在缝纫机的电机供电线路上的短路。

软件检测方法的检测时间较长，对于短路这种情况，往往不能及时保护硬件不受损坏。硬件检测方法是通过驱动芯片的采样引脚实时读取母线电流，例如采用IR2136S，FAN73892MX等驱动芯片，当检测到母线电流值大于预设阈值V1且持续时间大于T1时，驱动芯片迅速关闭IGBT输出，硬件检测速度会远高于软件检测速度。

但是，目前部分缝纫机中的电机采用的是SVPWM(Space Vector Pulse WidthModulation，空间矢量脉宽调制)的控制方式，主控模块根据电机的角度进行电压矢量的输出，如果电机在特定角度启动时，主控模块便会给出很小的电压矢量，即输出的PWM占空比小，导致在一个控制周期内，IGBT开通的时间非常短。例如控制周期为100us，在电机启动后的某一个控制周期内，U相上桥IGBT，V相下桥IGBT以及W相下桥IGBT导通，且导通时间仅为1us。因此，如果驱动电路存在短路情况，即使出现短路电流，也可能因为电流值或者持续时间还未达到驱动芯片的过流检测条件IGBT就已经关闭，需要等待到下一个控制周期再次开通IGBT，直到经过了多个控制周期之后，IGBT开通时间变长，驱动电路的短路电流达到了驱动芯片的过流检测条件，驱动芯片关闭IGBT输出。由于前期多个控制周期的短路电流的冲击，可能会导致硬件驱动电路损坏。

综上所述，当缝纫机中的电机采用SVPWM的方式进行控制时，如何及时地检测出控制器短路以及电机相线短路情况，是目前本领域技术人员急需解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种缝纫机及其短路的保护系统和保护方法，以及时地检测出短路情况。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

一种缝纫机短路的保护系统，包括：

主控模块，用于在检测出电机启动之后，向驱动芯片发送持续时长为第一时长的第一控制指令；在所述第一时长结束之后并且未接收到中断指令时，向所述驱动芯片发送持续时长为第二时长的第二控制指令；在所述第二时长结束之后并且未接收到中断指令时，再通过空间矢量脉宽调制SVPWM的方式对所述电机进行控制；在任意时刻接收到所述中断指令时，关闭自身对所述驱动芯片的输出；

与所述主控模块和三相逆变电路均连接的所述驱动芯片，用于在接收到所述第一控制指令时，控制所述三相逆变电路中的各个桥臂的通断维持为预设的第一组合，在接收到所述第二控制指令时，控制所述三相逆变电路中的各个桥臂的通断维持为预设的第二组合，以使得在所述第一时长或所述第二时长的持续过程中，如果缝纫机短路，母线电流满足过流检测条件；在任意时刻检测出母线电流满足所述过流检测条件时，关闭所述三相逆变电路的输出并向所述主控模块发送所述中断指令；

所述三相逆变电路。

优选的，所述驱动芯片具体用于：

在接收到所述第一控制指令时，控制所述三相逆变电路中的第一目标相的上桥臂，第二目标相的下桥臂以及第三目标相的下桥臂均导通，其余桥臂关断；

在接收到所述第二控制指令时，控制所述第二目标相的上桥臂和所述第三目标相的下桥臂导通，其余桥臂关断；

在任意时刻检测出过流信号时，关闭所述三相逆变电路的输出并向所述主控模块发送所述中断指令；

其中，所述第一目标相，所述第二目标相以及所述第三目标相共同构成所述三相逆变电路的UVW相。

优选的，所述驱动芯片具体用于：

在接收到所述第一控制指令时，控制所述第二目标相的上桥臂和所述第三目标相的下桥臂导通，其余桥臂关断；

在接收到所述第二控制指令时，控制所述三相逆变电路中的第一目标相的上桥臂，第二目标相的下桥臂以及第三目标相的下桥臂均导通，其余桥臂关断；

在任意时刻检测出过流信号时，关闭所述三相逆变电路的输出并向所述主控模块发送所述中断指令；

其中，所述第一目标相，所述第二目标相以及所述第三目标相共同构成所述三相逆变电路的UVW相。

优选的，所述第一时长以及所述第二时长均为10us。

优选的，所述主控模块还用于：

在接收到所述中断指令之后，输出报警信息。

优选的，所述报警信息中携带有所述主控模块接收所述中断指令时的所述三相逆变电路中的各个桥臂的通断状态。

优选的，所述主控模块还用于：

当检测出的母线电压在预设范围内时，将第一默认值作为所述第一时长，将第二默认值作为所述第二时长；当检测出的母线电压高于所述预设范围的上限时，将第三默认值作为所述第一时长，将第四默认值作为所述第二时长；当检测出的母线电压低于所述预设范围的下限时，将第五默认值作为所述第一时长，将第六默认值作为所述第二时长；

其中，所述第三默认值＜所述第一默认值＜所述第五默认值；所述第四默认值＜所述第二默认值＜所述第六默认值。

优选的，所述主控模块还用于：

在检测出电机启动之后，在发送所述第一控制指令之前，向驱动芯片发送持续时长为第三时长的第三控制指令；

所述驱动芯片还用于：在接收到所述第三控制指令时，控制所述三相逆变电路中的各个上桥臂均维持为断开状态，各个下桥臂均维持为导通状态。

一种缝纫机短路的保护方法，包括：

主控模块在检测出电机启动之后，向驱动芯片发送持续时长为第一时长的第一控制指令；

驱动芯片在接收到所述第一控制指令时，控制所述三相逆变电路中的各个桥臂的通断维持为预设的第一组合；

所述主控模块在所述第一时长结束之后并且未接收到中断指令时，向所述驱动芯片发送持续时长为第二时长的第二控制指令；

所述驱动芯片在接收到所述第二控制指令时，控制所述三相逆变电路中的各个桥臂的通断维持为预设的第二组合，以使得在所述第一时长或所述第二时长的持续过程中，如果缝纫机短路，母线电流满足过流检测条件；

所述主控模块在所述第二时长结束之后并且未接收到中断指令时，再通过空间矢量脉宽调制SVPWM的方式对所述电机进行控制；

其中，所述主控模块在任意时刻接收到所述中断指令时，关闭自身对所述驱动芯片的输出；所述驱动芯片在任意时刻检测出母线电流满足所述过流检测条件时，关闭所述三相逆变电路的输出并向所述主控模块发送所述中断指令。

一种缝纫机，包括上述任一项所述的缝纫机短路的保护系统。

应用本发明实施例所提供的技术方案，包括：主控模块，用于在检测出电机启动之后，向驱动芯片发送持续时长为第一时长的第一控制指令；在第一时长结束之后并且未接收到中断指令时，向驱动芯片发送持续时长为第二时长的第二控制指令；在第二时长结束之后并且未接收到中断指令时，再通过SVPWM的方式对电机进行控制；在任意时刻接收到中断指令时，关闭自身对驱动芯片的输出；与主控模块和三相逆变电路均连接的驱动芯片，用于在接收到第一控制指令时，控制三相逆变电路中的各个桥臂的通断维持为预设的第一组合，在接收到第二控制指令时，控制三相逆变电路中的各个桥臂的通断维持为预设的第二组合，以使得在第一时长或第二时长的持续过程中，如果缝纫机短路，母线电流满足过流检测条件；在任意时刻检测出母线电流满足过流检测条件时，关闭三相逆变电路的输出并向主控模块发送中断指令；三相逆变电路。

本申请中，在通过SVPWM的方式对电机进行控制之前，会预先执行两个阶段。第一阶段持续第一时长，主控模块会向驱动芯片发送第一控制指令，接收到第一控制指令时的驱动芯片会控制三相逆变电路中的各个桥臂的通断维持为预设的第一组合；第二阶段持续第二时长，主控模块会向驱动芯片发送第二控制指令，接收到第二控制指令时的驱动芯片会控制三相逆变电路中的各个桥臂的通断维持为预设的第二组合，而本申请方案中的第一组合，第二组合，第一时长以及第二时长的设置，能够使得在第一时长或第二时长的持续过程中，如果缝纫机短路，母线电流会满足驱动芯片的过流检测条件，即驱动芯片可以确定缝纫机短路。驱动芯片在任意时刻检测出母线电流过流时，会立即关闭三相逆变电路的输出并向主控模块发送中断指令，接收了中断指令的主控模块便会关闭自身对驱动芯片的输出，以避免短路造成的硬件损坏。综上可以看出，由于本申请的方案不是在电机启动之后立即通过SVPWM的方式进行电机的控制，而是先执行了第一阶段和第二阶段，两个阶段中的各个桥臂的通断有着各自的组合方式，并且组合方式的设置以及两个阶段的持续时长的设置，能够使得在第一时长或第二时长的持续过程中，如果缝纫机短路，母线电流会满足驱动芯片的过流检测条件。因此，本申请的方案有利于更加及时地检测出短路情况。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明中一种缝纫机短路的保护系统的结构示意图；

图2为本发明一种具体实施方式中的三相逆变电路的结构示意图；

图3为本发明中一种缝纫机短路的保护方法的实施流程图。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种缝纫机短路的保护系统，有利于更加及时地检测出短路情况。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参考图1，图1为本发明中一种缝纫机短路的保护系统的结构示意图，该保护系统可以包括：

主控模块10，用于在检测出电机启动之后，向驱动芯片20发送持续时长为第一时长的第一控制指令；在第一时长结束之后并且未接收到中断指令时，向驱动芯片20发送持续时长为第二时长的第二控制指令；在第二时长结束之后并且未接收到中断指令时，再通过SVPWM(Space Vector Pulse Width Modulation，空间矢量脉宽调制)的方式对电机进行控制；在任意时刻接收到中断指令时，关闭自身对驱动芯片20的输出；

与主控模块10和三相逆变电路30均连接的驱动芯片20，用于在接收到第一控制指令时，控制三相逆变电路30中的各个桥臂的通断维持为预设的第一组合，在接收到第二控制指令时，控制三相逆变电路30中的各个桥臂的通断维持为预设的第二组合，以使得在第一时长或第二时长的持续过程中，如果缝纫机短路，母线电流满足过流检测条件；在任意时刻检测出母线电流满足过流检测条件时，关闭三相逆变电路30的输出并向主控模块10发送中断指令；

三相逆变电路30。

本申请的方案中，在电机启动之后，并且在通过SVPWM的方式对电机进行控制之前，会预先执行两个阶段。使得如果缝纫机出现短路的情况，在这两个阶段内，驱动芯片20可以立即检测出母线电流过流。本申请的缝纫机短路表示的是缝纫机的电机供电线路上的短路，包括了电机相线短路以及电机控制器短路。

主控模块10可以检测出电机的启动。通常，主控模块10可以按照预设周期进行电机启动的触发指令的检测，该触发指令可以是人工触发，也可以是自动触发。例如，当工作人员将脚踏由回中位置切换至前踏位置时，主控模块10便可以检测到电机启动的触发指令，进而主控模块10可以将电机启动标志置为1。当主控模块10中的相关程序检测出电机启动标志置为1时，便可以执行本申请预设的两个阶段，即在检测出电机启动之后，主控模块10可以立即向驱动芯片20发送持续时长为第一时长的第一控制指令。

在本申请的一种具体实施方式中，考虑到驱动芯片20中的三路自举电容需要充电后才能正常驱动三相逆变电路30的UVW三相的上桥臂开通，而在现有技术中，是在电机启动之后的正常的SVPWM控制的过程中，由SVPWM控制时的下桥臂开通的时序给自举电容充电，在部分场合中，电机在特定角度启动时可能使得充电耗时较高，进而导致在前几个控制周期自举电容无法充电完毕，驱动芯片20便不能准确地输出相关指令。因此，该种实施方式中，会在主控模块10检测出电机启动之后，在主控模块10执行本申请方案的第一个阶段之前，预先为自举电容充电。

即该种实施方式中，主控模块10还用于：

在检测出电机启动之后，在发送第一控制指令之前，向驱动芯片20发送持续时长为第三时长的第三控制指令；

驱动芯片20还用于：在接收到第三控制指令时，控制三相逆变电路30中的各个上桥臂均维持为断开状态，各个下桥臂均维持为导通状态。

例如在图2的实施方式中，驱动芯片20便是在接收到第三控制指令时，控制G2，G4以及G6导通，G1，G3，G5关断。第三控制指令的持续时长为第三时长，具体的数值可以根据具体的电路进行设定和调整，例如可以为1ms。由于该种实施方式中，主控模块10在检测出电机启动之后，首先对驱动芯片20中的自举电容充电，有利于保证驱动芯片20的正常输出。

当主控模块10执行本申请方案的第一阶段时，在第一阶段的持续时长内，并且主控模块10未接收到中断指令时，主控模块10会向驱动芯片20发送第一控制指令，即主控模块10未接收到中断指令时，第一阶段的持续时长为预设的第一时长，也即第一控制指令的持续时长。第一控制指令中携带有第一组合的信息，驱动芯片20在接收到第一控制指令时，便会控制三相逆变电路30中的各个桥臂的通断维持为预设的第一组合。

相应的，主控模块10如果在第一时长结束之后未接收到中断指令时，便会继续向驱动芯片20发送持续时长为第二时长的第二控制指令。也就是说，当主控模块10在第二阶段的持续过程中未接收到中断指令时，第二阶段的持续时长便为预设的第二时长。第二控制指令中携带有第二组合的信息，驱动芯片20在接收到第二控制指令时，便会控制三相逆变电路30中的各个桥臂的通断维持为预设的第二组合。

需要指出的是，本申请方案中，第一时长，第二时长，第一组合以及第二组合的设置，要能够使得如果缝纫机短路，母线电流会在第一时长或第二时长的持续过程中满足过流检测条件。

母线电流满足过流检测条件，本申请也称为母线电流过流，指的是母线的电流高于预设的过流阈值并且持续时间高于预设的过流时长。驱动芯片20可以对母线电流进行检测，具体的检测位置以及检测方式可以根据实际电路进行设定，并不影响本发明的实施。例如图2中，通过采样电阻R便可以检测出母线电流。

当驱动芯片20在任意时刻检测出母线电流满足过流检测条件时，驱动芯片20会关闭三相逆变电路30的输出。而由于驱动芯片20的硬件电路配置的原因，该关闭只会持续一段时间，之后又会恢复。因此驱动芯片20还需要向主控模块10发送中断指令，主控模块10接收到中断指令时，便会关闭自身对驱动芯片20的输出，便可以保证三相逆变电路30的输出不会在关闭一段时间后重新被误开启。当然，如果缝纫机并未短路，在第二阶段结束之后，主控模块10便会进入正常的SVPWM控制，并且不会接收到中断指令。

应用本发明实施例所提供的技术方案，包括：主控模块10，用于在检测出电机启动之后，向驱动芯片20发送持续时长为第一时长的第一控制指令；在第一时长结束之后并且未接收到中断指令时，向驱动芯片20发送持续时长为第二时长的第二控制指令；在第二时长结束之后并且未接收到中断指令时，再通过SVPWM的方式对电机进行控制；在任意时刻接收到中断指令时，关闭自身对驱动芯片20的输出；与主控模块10和三相逆变电路30均连接的驱动芯片20，用于在接收到第一控制指令时，控制三相逆变电路30中的各个桥臂的通断维持为预设的第一组合，在接收到第二控制指令时，控制三相逆变电路30中的各个桥臂的通断维持为预设的第二组合，以使得在第一时长或第二时长的持续过程中，如果缝纫机短路，母线电流满足过流检测条件；在任意时刻检测出母线电流满足过流检测条件时，关闭三相逆变电路30的输出并向主控模块10发送中断指令；三相逆变电路30。

本申请中，在通过SVPWM的方式对电机进行控制之前，会预先执行两个阶段。第一阶段持续第一时长，主控模块10会向驱动芯片20发送第一控制指令，接收到第一控制指令时的驱动芯片20会控制三相逆变电路30中的各个桥臂的通断维持为预设的第一组合；第二阶段持续第二时长，主控模块10会向驱动芯片20发送第二控制指令，接收到第二控制指令时的驱动芯片20会控制三相逆变电路30中的各个桥臂的通断维持为预设的第二组合，而本申请方案中的第一组合，第二组合，第一时长以及第二时长的设置，能够使得在第一时长或第二时长的持续过程中，如果缝纫机短路，母线电流会满足驱动芯片20的过流检测条件，即驱动芯片20可以确定缝纫机短路。驱动芯片20在任意时刻检测出母线电流过流时，会立即关闭三相逆变电路30的输出并向主控模块10发送中断指令，接收了中断指令的主控模块10便会关闭自身对驱动芯片20的输出，以避免短路造成的硬件损坏。综上可以看出，由于本申请的方案不是在电机启动之后立即通过SVPWM的方式进行电机的控制，而是先执行了第一阶段和第二阶段，两个阶段中的各个桥臂的通断有着各自的组合方式，并且组合方式的设置以及两个阶段的持续时长的设置，能够使得在第一时长或第二时长的持续过程中，如果缝纫机短路，母线电流会满足驱动芯片20的过流检测条件。因此，本申请的方案有利于更加及时地检测出短路情况。

在本发明的一种具体实施方式中，驱动芯片20具体用于：

在接收到第一控制指令时，控制三相逆变电路30中的第一目标相的上桥臂，第二目标相的下桥臂以及第三目标相的下桥臂均导通，其余桥臂关断；

在接收到第二控制指令时，控制第二目标相的上桥臂和第三目标相的下桥臂导通，其余桥臂关断；

在任意时刻检测出过流信号时，关闭三相逆变电路30的输出并向主控模块10发送中断指令；

其中，第一目标相，第二目标相以及第三目标相共同构成三相逆变电路30的UVW相。

该种实施方式中，在第一阶段，控制三相逆变电路30中某一相的上桥臂，剩余两相的下桥臂导通，以确定导通了上桥臂的该相与其余两相间是否短路。便于理解以及描述，本申请以第一目标相为U相，第二目标相位V相，第三目标相为W相为例进行说明。可以看出，在图2的实施方式中，在第一阶段，G1，G4以及G6导通，G2，G3，以及G5关断。如果在第一时长内，母线电流满足驱动芯片20的过流检测条件，则可能是U相与V相短路，或是U相与W相短路，或者是G2，G3，以及G5中存在一个开关管短路。相应的，驱动芯片20在第一时长内均未检测出母线电流过流时，可以确定U相与V相之间并未短路，并且U相与W相之间没有短路。而在第二阶段，驱动芯片20可以控制V相的上桥臂和W相的下桥臂导通，其余桥臂关断，即图2中的G3以及G6导通，G1，G2，G4，以及G5关断。如果在第二时长内驱动芯片20检测出母线电流过流，则可能是V相与W相短路，或是G4，以及G5中存在一个开关管短路。相应的，驱动芯片20在第二时长内未检测出母线电流过流时，也就可以确定V相与W相之间不会短路。

可以看出，该种实施方式中的第一组合以及第二组合的设置，使得当三相逆变电路30中的任意两相之间短路时均可被确定出。还需要指出的是，在其他实施方式中，可以有其他的第一组合以及第二组合的形式，并不影响本发明的实施。例如在第一阶段，G1，G4以及G5导通，G2，G3，以及G6关断，在第二阶段，G1以及G6导通，G2，G3，G4，以及G5关断。只要能够通过第一组合以及第二组合的设置，三相逆变电路30中的任意两相之间的短路均可被检测出即可。

并且需要说明的是，前述实施方式中是在第一阶段检测某一相与其余两相间是否短路，在其他实施方式中，也可以在第二阶段执行该次检测，即相当于将前述实施方式中的第一组合与第二组合进行了互换。例如，驱动芯片20可以具体用于：

在接收到第一控制指令时，控制第二目标相的上桥臂和第三目标相的下桥臂导通，其余桥臂关断；

在接收到第二控制指令时，控制三相逆变电路30中的第一目标相的上桥臂，第二目标相的下桥臂以及第三目标相的下桥臂均导通，其余桥臂关断；

在任意时刻检测出过流信号时，关闭三相逆变电路30的输出并向主控模块10发送中断指令；

其中，第一目标相，第二目标相以及第三目标相共同构成三相逆变电路30的UVW相。

第一组合以及第二组合的设置，要能够保证当三相逆变电路30中的任意两相之间短路均可被确定出。而第一时长以及第二时长的设计，通常是根据实际电路参数，选取为能够检测出短路的最短时间，或者略高于该最短时间。以前述实施方式中的第一阶段G1，G4以及G6导通，G2，G3，以及G5关断为例，例如U相与V相短路，并且假设按照此种开关状态，驱动芯片20至少需要8us才能检测出母线电流过流。也就是说，如果预设的第一时长低于8us，例如为5us。即使驱动芯片20控制三相逆变电路30按照G1，G4以及G6导通，G2，G3，以及G5关断这种开关状态保持了第一时长，驱动芯片20也无法检测出母线电流过流，即无法实现本申请的在执行SVPWM控制之前确定出缝纫机短路的功能。当然，第一时长也不能设定的太高，因为如果设地太高，虽然在第一时长内驱动芯片20可以检测出母线电流过流，但是在电机以及供电线路并未发生短路的场合中，即缝纫机正常运行并未发生短路情况时，第一时长过长可能会使得电机发生大幅转动，影响电机的正常启动。第二时长的设置亦是如此。

在本发明的一种具体实施方式中，通过对常用的缝纫机的电路分析以及实验数据总结，将第一时长以及第二时长均设置为10us，使得如果缝纫机短路，在第一时长内或在第二时长内，驱动芯片20可以检测出母线电流过流，由于该种实施方式中的第一时长以及第二时长时间很短，并不会影响电机的正常启动。

在本发明的一种具体实施方式中，主控模块10还用于：在接收到中断指令之后，输出报警信息。通过报警信息的输出，可以使得工作人员更容易注意到该异常情况，进而及时进行处理。

进一步的，报警信息中可以携带有主控模块10接收中断指令时的三相逆变电路30中的各个桥臂的通断状态。工作人员通过分析各个桥臂的通断状态，便可以分析出当前短路的具体原因，或者分析出哪些部件可能损坏，也就缩小了后续检修的范围，便于修理。

在本发明的一种具体实施方式中，主控模块10还用于：

当检测出的母线电压在预设范围内时，将第一默认值作为第一时长，将第二默认值作为第二时长；当检测出的母线电压高于预设范围的上限时，将第三默认值作为第一时长，将第四默认值作为第二时长；当检测出的母线电压低于预设范围的下限时，将第五默认值作为第一时长，将第六默认值作为第二时长；

其中，第三默认值＜第一默认值＜第五默认值；第四默认值＜第二默认值＜第六默认值。

考虑到母线电流会受到母线电压的影响，也就使得驱动芯片20检测出母线电流过流所需的时间会受到母线电压的影响，因此，该种实施方式中，通过检测出的母线电压对第一时长以及第二时长进行调整，以使得第一时长以及第二时长在不同的母线电压的场合中均适用。具体的，当母线电压高于预设范围的上限时，可以降低第一时长以及第二时长的取值，而当母线电压低于预设范围的下限时，可以提高第一时长以及第二时长的取值。

相应于上面的系统实施例，本发明实施例还提供了一种缝纫机短路的保护方法，可与上文相互对应参照。

参见图3所示，为本发明中一种缝纫机短路的保护方法的实施流程图，该方法包括以下步骤：

步骤S101：主控模块在检测出电机启动之后，向驱动芯片发送持续时长为第一时长的第一控制指令；

步骤S102：驱动芯片在接收到第一控制指令时，控制三相逆变电路中的各个桥臂的通断维持为预设的第一组合；

步骤S103：主控模块在第一时长结束之后并且未接收到中断指令时，向驱动芯片发送持续时长为第二时长的第二控制指令；

步骤S104：驱动芯片在接收到第二控制指令时，控制三相逆变电路中的各个桥臂的通断维持为预设的第二组合，以使得在第一时长或第二时长的持续过程中，如果缝纫机短路，母线电流满足过流检测条件；

步骤S105：主控模块在第二时长结束之后并且未接收到中断指令时，再通过空间矢量脉宽调制SVPWM的方式对电机进行控制；其中，主控模块在任意时刻接收到中断指令时，关闭自身对驱动芯片的输出；驱动芯片在任意时刻检测出母线满足过流检测条件时，关闭三相逆变电路的输出并向主控模块发送中断指令。

在本发明的一种具体实施方式中，步骤S102具体为：

驱动芯片在接收到第一控制指令时，控制三相逆变电路中的第一目标相的上桥臂，第二目标相的下桥臂以及第三目标相的下桥臂均导通，其余桥臂关断；

相应的，步骤S104具体为：

驱动芯片在接收到第二控制指令时，控制第二目标相的上桥臂和第三目标相的下桥臂导通，其余桥臂关断；

其中，驱动芯片在任意时刻检测出过流信号时，关闭三相逆变电路的输出并向主控模块发送中断指令；第一目标相，第二目标相以及第三目标相共同构成三相逆变电路的UVW相。

在本发明的一种具体实施方式中，步骤S102具体为：

驱动芯片在接收到第一控制指令时，控制第二目标相的上桥臂和第三目标相的下桥臂导通，其余桥臂关断；

相应的，步骤S104具体为：

驱动芯片在接收到第二控制指令时，控制三相逆变电路中的第一目标相的上桥臂，第二目标相的下桥臂以及第三目标相的下桥臂均导通，其余桥臂关断；

其中，驱动芯片在任意时刻检测出过流信号时，关闭三相逆变电路的输出并向主控模块发送中断指令；第一目标相，第二目标相以及第三目标相共同构成三相逆变电路的UVW相。

在本发明的一种具体实施方式中，第一时长以及第二时长均为10us。

在本发明的一种具体实施方式中，还包括：

主控模块在接收到中断指令之后，输出报警信息。

在本发明的一种具体实施方式中，报警信息中携带有主控模块接收中断指令时的三相逆变电路中的各个桥臂的通断状态。

在本发明的一种具体实施方式中，还包括：

主控模块在检测出的母线电压在预设范围内时，将第一默认值作为第一时长，将第二默认值作为第二时长；在检测出的母线电压高于预设范围的上限时，将第三默认值作为第一时长，将第四默认值作为第二时长；在检测出的母线电压低于预设范围的下限时，将第五默认值作为第一时长，将第六默认值作为第二时长；

其中，第三默认值＜第一默认值＜第五默认值；第四默认值＜第二默认值＜第六默认值。

在本发明的一种具体实施方式中，在步骤S101中的主控模块检测出电机启动之后，并且在主控模块发送第一控制指令之前，还包括：

主控模块向驱动芯片发送持续时长为第三时长的第三控制指令；

驱动芯片在接收到第三控制指令时，控制三相逆变电路中的各个上桥臂均维持为断开状态，各个下桥臂均维持为导通状态。

相应于上面的方法和系统实施例，本发明实施例还提供了一种缝纫机，可以包括上述任一实施例中的缝纫机短路的保护系统，此处不重复说明。

还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的技术方案及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围。

Claims (9)

1.一种缝纫机短路的保护系统，其特征在于，包括：

主控模块，用于在检测出电机启动之后，向驱动芯片发送持续时长为第一时长的第一控制指令；在所述第一时长结束之后并且未接收到中断指令时，向所述驱动芯片发送持续时长为第二时长的第二控制指令；在所述第二时长结束之后并且未接收到中断指令时，再通过空间矢量脉宽调制SVPWM的方式对所述电机进行控制；在任意时刻接收到所述中断指令时，关闭自身对所述驱动芯片的输出；

与所述主控模块和三相逆变电路均连接的所述驱动芯片，用于在接收到所述第一控制指令时，控制所述三相逆变电路中的各个桥臂的通断维持为预设的第一组合，在接收到所述第二控制指令时，控制所述三相逆变电路中的各个桥臂的通断维持为预设的第二组合，以使得在所述第一时长或所述第二时长的持续过程中，如果缝纫机短路，母线电流满足过流检测条件；在任意时刻检测出母线电流满足所述过流检测条件时，关闭所述三相逆变电路的输出并向所述主控模块发送所述中断指令；

所述三相逆变电路；

所述主控模块还用于：

在检测出电机启动之后，在发送所述第一控制指令之前，向驱动芯片发送持续时长为第三时长的第三控制指令；

所述驱动芯片还用于：在接收到所述第三控制指令时，控制所述三相逆变电路中的各个上桥臂均维持为断开状态，各个下桥臂均维持为导通状态。

2.根据权利要求1所述的缝纫机短路的保护系统，其特征在于，所述驱动芯片具体用于：

在接收到所述第一控制指令时，控制所述三相逆变电路中的第一目标相的上桥臂，第二目标相的下桥臂以及第三目标相的下桥臂均导通，其余桥臂关断；

在接收到所述第二控制指令时，控制所述第二目标相的上桥臂和所述第三目标相的下桥臂导通，其余桥臂关断；

在任意时刻检测出过流信号时，关闭所述三相逆变电路的输出并向所述主控模块发送所述中断指令；

其中，所述第一目标相，所述第二目标相以及所述第三目标相共同构成所述三相逆变电路的UVW相。

3.根据权利要求1所述的缝纫机短路的保护系统，其特征在于，所述驱动芯片具体用于：

在接收到所述第一控制指令时，控制第二目标相的上桥臂和第三目标相的下桥臂导通，其余桥臂关断；

在接收到所述第二控制指令时，控制所述三相逆变电路中的第一目标相的上桥臂，第二目标相的下桥臂以及第三目标相的下桥臂均导通，其余桥臂关断；

在任意时刻检测出过流信号时，关闭所述三相逆变电路的输出并向所述主控模块发送所述中断指令；

其中，所述第一目标相，所述第二目标相以及所述第三目标相共同构成所述三相逆变电路的UVW相。

4.根据权利要求1所述的缝纫机短路的保护系统，其特征在于，所述第一时长以及所述第二时长均为10us。

5.根据权利要求1所述的缝纫机短路的保护系统，其特征在于，所述主控模块还用于：

在接收到所述中断指令之后，输出报警信息。

6.根据权利要求5所述的缝纫机短路的保护系统，其特征在于，所述报警信息中携带有所述主控模块接收所述中断指令时的所述三相逆变电路中的各个桥臂的通断状态。

7.根据权利要求1所述的缝纫机短路的保护系统，其特征在于，所述主控模块还用于：

当检测出的母线电压在预设范围内时，将第一默认值作为所述第一时长，将第二默认值作为所述第二时长；当检测出的母线电压高于所述预设范围的上限时，将第三默认值作为所述第一时长，将第四默认值作为所述第二时长；当检测出的母线电压低于所述预设范围的下限时，将第五默认值作为所述第一时长，将第六默认值作为所述第二时长；

其中，所述第三默认值＜所述第一默认值＜所述第五默认值；所述第四默认值＜所述第二默认值＜所述第六默认值。

8.一种缝纫机短路的保护方法，其特征在于，包括：

主控模块在检测出电机启动之后，向驱动芯片发送持续时长为第一时长的第一控制指令；

驱动芯片在接收到所述第一控制指令时，控制三相逆变电路中的各个桥臂的通断维持为预设的第一组合；

所述主控模块在所述第一时长结束之后并且未接收到中断指令时，向所述驱动芯片发送持续时长为第二时长的第二控制指令；

所述驱动芯片在接收到所述第二控制指令时，控制所述三相逆变电路中的各个桥臂的通断维持为预设的第二组合，以使得在所述第一时长或所述第二时长的持续过程中，如果缝纫机短路，母线电流满足过流检测条件；

所述主控模块在所述第二时长结束之后并且未接收到中断指令时，再通过空间矢量脉宽调制SVPWM的方式对所述电机进行控制；

其中，所述主控模块在任意时刻接收到所述中断指令时，关闭自身对所述驱动芯片的输出；所述驱动芯片在任意时刻检测出母线电流满足所述过流检测条件时，关闭所述三相逆变电路的输出并向所述主控模块发送所述中断指令；

所述主控模块还用于：

在检测出电机启动之后，在发送所述第一控制指令之前，向驱动芯片发送持续时长为第三时长的第三控制指令；

所述驱动芯片还用于：在接收到所述第三控制指令时，控制所述三相逆变电路中的各个上桥臂均维持为断开状态，各个下桥臂均维持为导通状态。

9.一种缝纫机，其特征在于，包括如权利要求1至7任一项所述的缝纫机短路的保护系统。

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