CN113992063B - 一种用于飞机电动滚筒的三相交流电机驱动控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种飞机电动滚筒的三相交流电机驱动控制装置，包括电压转换电路、温度保护电路、离合器控制电路以及电机驱动控制电路。所述电压转换电路分别连接所述温度保护电路、离合器控制电路、以及电机驱动控制电路，所述温度保护电路分别连接所述离合器控制电路、电机驱动控制电路以及热敏电阻两端，所述离合器控制电路连接电机离合器，所述电机驱动电路连接电机本体。实现了飞机电动滚筒的驱动控制，能够实现对飞机电动滚筒安全、可靠的启动、运行和停止，满足了飞机电动滚筒驱动控制的要求。

Description

一种用于飞机电动滚筒的三相交流电机驱动控制装置

技术领域

本发明属于飞机电动滚筒的三相交流电机驱动控制技术领域，涉及一种用于飞机电动滚筒的三相交流电机驱动控制装置。

背景技术

当前，民机、军机、运输机等飞行器上都需要设置电动滚筒，以进行货物等物品的运输。

常用的电动滚筒采用三相交流电机驱动。但是，现有的三相交流电机驱动控制依靠交流继电器进行电机驱动换向控制，因交流继电器一般体积较大，使用寿命短，在电机换向过程中容易在继电器触点发生积碳现象，导致电动滚筒发生故障，不能正常运行。

发明内容

本发明提供一种用于飞机电动滚筒的三相交流电机驱动控制装置，满足飞机电动滚筒的三相交流电机驱动控制可靠性高、体积小、重量轻、控制简单方便的要求。

本发明提供一种用于飞机电动滚筒的三相交流电机驱动控制装置，包括：电压转换电路、离合器控制电路、温度保护电路和电机驱动控制电路；其中，

所述电压转换电路接收飞机直流供电电源POWER，分别向离合器控制电路、温度保护电路和电机驱动控制电路提供转换后的直流电压；所述离合器控制电路连接电机离合器，所述电机驱动电路连接电机本体；所述电机本体上设置有热敏电阻；

所述电压转换电路包括：第一电阻R1、第三电容C3、第四电容C4、第一二极管D1、第二稳压管D2、第三稳压管D3和第一压敏电阻RT1；第一二极管D1包括两个串联封装的二极管；

所述第一电阻R1的第一端接供电电源POWER，第二端接第一压敏电阻RT1第一端和开关二极管D1正极，第一压敏电阻RT1第二端接地；

所述第一二极管D1负极、第三电容C3的第一端和第二稳压管D2的负极连接，提供转换后的直流转换电压VCC；

热敏电阻的第一端、第三电容C3的第二端、所述第四电容C4第一端、第二稳压管D2的正极和第三稳压管D3负极连接，所述第四电容C4第二端、第三稳压管D3第一端接地；

所述温度保护电路与热敏电阻的第二端连接；

所述温度保护电路采集热敏电阻两端电压，根据采集到的电压控制所述离合器控制电路和电机驱动控制电路的工作与停止。

可选的，所述电压转换电路还包括：第一电容C1、第二电容C2；

所述第一电容C1和所述第二电容C2并联，第一端与第一二极管D1的中间抽头负极连接，第二端接地，用于实现滤波。

可选的，所述电机驱动控制电路包括：第三压敏电阻RT3、第四压敏电阻RT4、第五压敏电阻RT5、第五双向晶闸管Q5、第六双向晶闸管Q6、第七双向晶闸管Q7、第三双向光耦U3、第四双向光耦U4、第五双向光耦U5；

所述第三压敏电阻RT3和所述第五双向晶闸管Q5并联，第四压敏电阻RT4和第六双向晶闸管Q6并联，第五压敏电阻RT5和第七双向晶闸管Q7并联；

第五双向晶闸管Q5、第六双向晶闸管Q6、第七双向晶闸管Q7的阳极分别连接电机的三相输出端以及第三双向光耦U3、第四双向光耦U4、第五双向光耦U5的光耦输出侧阳极，第五双向晶闸管Q5、第六双向晶闸管Q6、第七双向晶闸管Q7的阴极均连接电机的地线；第五双向晶闸管Q5、第六双向晶闸管Q6、第七双向晶闸管Q7的门极分别连接第三双向光耦U3、第四双向光耦U4、第五双向光耦U5的光耦输出侧阴极；

第三双向光耦U3、第四双向光耦U4、第五双向光耦U5的光耦输入侧依次串联，光耦输入侧阳极连接所述电压转换电路提供的转换后的直流电压，光耦输入侧阴极连接温度保护电路，接受温度保护电路的控制。

可选的，所述温度保护电路包括：滞环比较电路、积分电路、模拟开关电路、电机控制信号发生电路；其中，

所述滞环比较电路采集热敏电阻两端电压，并进行比较，将比较结果发送给积分电路进行滤波处理；

所述模拟开关电路根据积分电路的滤波处理结果，生成所述离合器控制电路的控制信号并发送给所述离合器控制电路；

所述电机控制信号发生电路根据积分电路的滤波处理结果，生成所述电机驱动控制电路的控制信号，并发送给所述电机驱动控制电路。

可选的，所述滞环比较电路包括：第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第五电容C5、第一比较器U1A、第四二极管D4、第一三级管Q1、第二三级管Q2；

所述第二电阻R2第一端接第三电阻R3第一端和转换电压VCC，所述第二电阻R2第二端接第五电阻R5第一端、第一比较器U1A输入正端以及热敏电阻第二端电压信号SensorB；所述第三电阻R3第二端接第一比较器U1A输入负端及第四电阻R4第二端；所述第四电阻R4第一端接热敏电阻第一端电压信号SensorA；所述第一比较器U1A输出端接第五电阻R5第二端、第六电阻R6第一端以及所述离合器控制电路；所述第六电阻R6第二端接第四二极管D4阴极和第一三级管Q1基极；所述第一三级管Q1发射极接第四二极管D4阳极、第五电容C5第二端、第二三极管Q2发射极、及热敏电阻第一端电压信号SensorA；所述第二三级管Q2基极接第五电容C5第一端和第七电阻R7第二端及第一三级管Q1集电极，所述第二三级管Q2集电极接第八电阻R8第二端及所述积分电路；所述第八电阻R8第一端接第七电阻R7第一端以及转换电压VCC。

可选的，所述积分电路包括：第九电阻R9、第十电阻R10、第十一电阻R11、第十二电阻R12、第十三电阻R13、第十四电阻R14、第十五电阻R15、第十六电阻R16，第六二极管D6、第七二极管D7、第八二极管D8，第五稳压管D5、第六电容C6、第四比较器U1D；

所述第五稳压管D5阳极接电阻R11第一端、电阻R13第一端以及二极管D6阴极，稳压管D5阴极接电阻R9第一端、电阻R10第二端以及电压信号SensorA；所述电阻R11第二端接电阻R10第一端及电阻R12第一端；所述电阻R13第二端接转换电压VCC；所述第四比较器U1D输入负端接电阻R12第二端、二极管D6阳极以及电容C6第一端，第四比较器U1D输入正端接电阻R9第二端以及所述滞环比较电路的所述第二三级管Q2集电极，比较器U1D电源端接转换电压VCC，接地端接地GND，第四比较器U1D输出端接电容C6第二端以及电阻R14第一端；所述电阻R14第二端接电阻R15第一端以及电阻R16第一端；所述电阻R15第二端接地GND；所述电阻R16第二端接二极管D7阳极、二极管D8阴极以及所述模拟开关电路；所述二极管D7阳极接转换电压VCC；所述二极管D8阴极接所述离合器控制电路。

可选的，所述模拟开关电路包括：熔断电阻F1，第七电容C7、第八电容C8，第二压敏电阻RT2，第九二极管D9、第十二极管D10，第十七电阻R17，单通道模拟开关Q3；

所述熔断电阻F1第一端接供电电源POWER，第二端接电容C7第一端、第二压敏电阻RT2第一端、二极管D9阳极、二极管D10阳极；所述第七电容C7第二端接地GND；所述第二压敏电阻RT2第二端接地GND；所述第九二极管D9阴极接电容C8第一端、电阻R17第一端以及单通道门模拟开关Q3控制端；所述第八电容C8第二端接地GND；所述电阻R17第二端接地GND；所述单通道模拟开关Q3第一端接所述积分电路R16第二端，所述单通道模拟开关Q3第二端接所述电机控制信号发生电路第二比较器U1B输入正端，第三端接地GND，第五端接第十二极管D10阴极以及转换电压VCC。

可选的，所述电机控制信号发生电路包括：第十八电阻R18、第十九R19、第二十R20、第二十一R21、第二十二R22，第九电容C9、第十C10，第十一二极管D11，第二比较器U1B和第三U1C；

所述电阻R18第一端接电容C9第一端以及电压信号SensorA，第二端接电阻R19第一端以及第三比较器U1C输入正端；

所述第三比较器U1C输入负端接电阻R20第一端、电容C9第二端以及第二比较器U1B输入负端，所述第三比较器输出端接电阻R20第二端以及电阻R19第二端；

所述第二比较器U1B输入正端接电阻R22第一端、电阻R21第一端以及所述模拟开关电路单通道模拟开关Q3第二端，所述第二比较器U1B输出端接电机驱动控制电路；所述电阻R21第二端接二极管D11阴极以及电容C10的第一端；所述第二十二电阻R22第二端接地GND；所述第十电容C10第二端接地GND；所述第十一二极管D11第一端接转换电压VCC。

本发明提供一种用于飞机电动滚筒的三相交流电机驱动控制装置，能够实现对飞机电动滚筒的三相交流电机的驱动控制，飞机正常供电后，实现飞机电动滚筒的软启动以及温度保护。该电路能够防止飞机电动滚筒因温度过高而损坏，无法再次工作。该电路能够实现飞机电动滚筒的正常运行、过热停转以及冷却后再启动的功能。该电路仅由模拟电路组成，简单，可靠，安全，与飞机电动滚筒一体安装，产品体积小、重量轻，满足了飞机电动滚筒的三相交流电机驱动控制的要求。

附图说明

图1是本发明提供的用于飞机电动滚筒的三相交流电机驱动控制装置的原理框图；

图2是本发明的电压转换电路工作原理图；

图3a是本发明温度保护电路的滞环比较电路工作原理图；

图3b是本发明温度保护电路的积分电路工作原理图；

图3c是本发明温度保护电路的模拟开关电路工作原理图；

图3d是本发明温度保护电路的电机控制信号发生电路工作原理图；

图4是本发明的离合器控制电路工作原理图；

图5是本发明的电机驱动控制电路工作原理图。

具体实施方式

下面对本发明提供的用于飞机电动滚筒的三相交流电机驱动控制装置做进一步详细说明。

参照图1-5，本发明提供一种飞机电动滚筒的三相交流电机驱动控制装置，该三相交流电机驱动控制装置满足飞机电动滚筒的三相交流电机驱动控制可靠性高、体积小、重量轻、控制简单方便的要求。

本发明提供的飞机电动滚筒的三相交流电机驱动控制装置包括：电压转换电路、温度保护电路、离合器控制电路以及电机驱动控制电路。

所述电压转换电路分别连接所述温度保护电路、离合器控制电路、以及电机驱动控制电路，所述温度保护电路分别连接所述离合器控制电路、电机驱动控制电路以及热敏电阻两端，所述离合器控制电路连接电机离合器，所述电机驱动电路连接电机本体。

进一步地，所述电压转换电路包括第一电阻R1，第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4，第一开关二极管D1，第二稳压管D2、第三稳压管D3，压敏电阻RT1；

所述第一电阻R1第一端接供电电源POWER，第二端接压敏电阻RT1第一端和第一开关二极管D1阳极；所述开关二极管D1阴极、电容C3第一端和第二稳压管D2阴极接转换电压VCC；所述第四电容C4第一端和第三稳压管D3阴极接电压信号SensorA，所述第四电容C4第二端和第三稳压管D3阳极接地GND。

示例性的，电压转换电路对飞机输入的电源电压POWER转换为电压VCC，具体如下。当电源电压POWER输入，通过电阻R1限流，压敏电阻RT1过压保护，通过二极管D1，通过R1、电容C1、电容C2、C3、C4滤波，电容C1和电容C2也为支撑电容，最后经过稳压管D2、D3稳压产生转换电压VCC和电压SensorA。

本发明通过采用稳压管D2、稳压管D3，实现了将飞机输入的电源电压POWER转换为后级电路所需要的电压VCC和电压SensorA，完成电源电路的简化，减小了体积。

进一步地，所述温度保护电路包括滞环比较电路、积分电路、模拟开关电路、电机控制信号发生电路。

所述的温度保护电路实现三相交流电机的软启动控制、离合器控制信号产生以及热保护控制功能。当电机温度上升到保护温度阈值时，电机停转，离合器制动，待电机温度冷却到正常工作温度时离合器解刹，电机重新启动，恢复工作。所述温度保护电路包括滞环比较电路、积分电路、模拟开关电路、电机控制信号发生电路。

本发明通过在滞环比较电路后，设置积分电路，电机控制信号发生电路使得电机在超过保护温度时，停止电机运行；当电机温度下降到正常工作温度时，自动解刹离合器，电机重新启动运行，从而实现了电机运行自恢复功能。

所述滞环比较电路包括第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8，第五电容C5，第一比较器U1A，第四二极管D4，第一三级管Q1、第二三级管Q2；所述第二电阻R2第一端接第三电阻R3第一端和转换电压VCC，所述第二电阻R2第二端接电阻第五电阻R5第一端、第一比较器U1A输入正端以及热敏电阻第二端电压信号SensorB；所述电阻第三电阻R3第二端接第一比较器U1A输入负端及第四电阻R4第二端；所述第四电阻R4第一端接电压信号SensorA；所述第一比较器U1A输出端接第五电阻R5第二端、第六电阻R6第一端以及所述离合器控制电路，所述第一比较器U1A电源端接转换电压VCC，接地端接地GND；所述第六电阻R6第二端接第四二极管D4阴极和第一三级管Q1基极；所述第一三级管Q1发射极接第四二极管D4阳极、第五电容C5第二端、第二三级管Q2发射极及电压信号SensorA；所述第二三级管Q2基极接第五电容C5第一端和第七电阻R7第二端，所述第二三级管Q2发射极接第八电阻R8第二端及所述积分电路，向积分电路提供电压信号Uq；所述第八电阻R8第一端接第七电阻R7第一端以及转换电压VCC。

所述滞环比较电路中根据热敏电阻的第二端电压信号SensorB与第一比较器U1A的输入负端电压V-作比较，当SensorB大于V-时比较器U1A输出端电压U1-1变为高电平，第一三极管Q1饱和导通，三极管Q1发射极电压为SensorA，第二三极管Q2截止；当SensorB小于V-时，第一比较器U1A输出端电压U1-1变为低电平，第一三极管Q1截止，第二三极管Q2初始工作在放大区，之后Q2饱和导通，三极管Q2发射极电压为SensorA。

所述滞环比较电路可根据热敏电阻的第二端电压信号SensorB对电机温度进行采集，当温度高于保护阈值时，产生后级电机运行关断信号和离合器刹车信号，控制电机停止运行。

所述积分电路包括第九电阻R9、第十电阻R10、第十一电阻R11、第十二电阻R12、第十三电阻R13、第十四电阻R14、第十五电阻R15、第十六电阻R16，第六二极管D6、第七二极管D7、第八二极管D8，第五稳压管D5，第六电容C6，第四比较器U1D；所述第五稳压管D5第一端接第十一电阻R11第一端、第十三电阻R13第一端以及第六二极管D6的第二端，所述第五稳压管D5第二端接第九电阻R9第一端、第十电阻R10第二端以及电压信号SensorA；所述第十一电阻R11第二端接第十电阻R10第一端及第十二电阻R12第一端；所述第十三电阻R13第二端接转换电压VCC；所述第四比较器U1D输入负端接第十二电阻R12第二端、第六二极管D6阳极以及第六电容C6第一端，所述第四比较器U1D输入正端接第九电阻R9第二端以及所述滞环比较电路，第四比较器U1D电源端接转换电压VCC，地端接地GND，第四比较器U1D输出端接第六电容C6第二端以及第十四电阻R14第一端；所述第十四电阻R14第二端接电阻R15第一端以及电阻R16第一端；所述第十五电阻R15第二端接地GND；所述第十六电阻R16第二端接第七二极管D7阳极、第八二极管D8阴极以及所述模拟开关电路；所述第七二极管D7阴极接转换电压VCC；所述第八二极管D8阳极接所述离合器控制电路。

所述积分电路中，当所述滞环比较电路中第一比较器U1A输出端电压U1-1为高电平时，第四比较器U1D输入正端电压恒大于输入负端电压，输出端电压恒为高电平，第十六电阻R16第二端电压Q4-1因U1-1的钳位作用，恒为高电平。当所述滞环比较电路中比较器第一比较器U1A输出端电压U1-1为低电平时，所述滞环比较电路中第二三极管Q2发射极电压由于三极管Q2的工作状态由放大状态变为饱和导通，第四比较器U1D输入正端电压逐渐下降至与其输入负端电压等电位，此时积分运算电路实现第四比较器U1D输出端电压由高电平逐渐下降至低电平，R16第二端Q4-1电压由高电平逐渐下降为低电平。

所述积分电路能够产生一个从小到大变化的比较电压值，结合电机控制信号发生电路产生三相交流电机软启动的控制输出信号；能够实现三相交流电机的软启动功能，提升三相交流电机启动运行的可靠性。

所述模拟开关电路包括熔断电阻F1，第七电容C7、第八电容C8，第二压敏电阻RT2，第九二极管D9、第十二极管D10，第十七电阻R17，单通道模拟开关Q3；所述熔断电阻F1第一端接供电电源POWER，第二端接第七电容C7第一端、第二压敏电阻RT2第一端、第九二极管D9阳极、第十二极管D10阳极；所述第七电容C7第二端、压敏电阻RT2并联接地GND；所述二极管D9阴极接电容C8第一端、电阻R17第一端以及单通道门开关Q3控制端；所述电容C8第二端、电阻R17第二端并联接地GND；所述单通道模拟开关Q3第一端接所述积分电路电阻R16第二端，所述单通道模拟开关Q3第二端接所述电机控制信号发生电路第二比较器输入正端，所述单通道模拟开关Q3地端接地GND，电源端接第十二极管D10阴极以及转换电压VCC。

所述模拟开关电路中，当供电正常且电压转换电路工作正常的情况下，单通道模拟开关Q3第一端与第二端导通；当供电电源故障时，单通道模拟开关Q3第一端与第二端断开，使得电机停止运行，电机离合器制动。

所述电机控制信号发生电路包括第十八电阻R18、第十九电阻R19、第二十电阻R20、第二十一电阻R21、第二十二电阻R22，第九电容C9、第十电容C10，第十一二极管D11，第二比较器U1B和第三比较器U1C；所述第十八电阻R18第一端接第九电容C9以及电压信号SensorA，第二端接电阻R19第一端以及第三比较器U1C输入正端；所述第三比较器U1C输入负端接电阻R20第一端、电容C9第二端以及第二比较器U1B输入负端，所述第三比较器U1C输出端接电阻R20第二端以及电阻R19第二端；所述第二比较器U1B输入正端接电阻R22第一端、电阻R21第一端以及所述模拟开关电路所述第二比较器U1B输出端接电压信号JLK-1，连接到所述电机驱动控制电路中；所述第二十一电阻R21第二端接第十一二极管D11阴极以及电容C10的第一端；所述第二十二电阻R22第二端接地GND；所述第十电容C10第二端接地GND；所述第十一二极管D11第一端接转换电压VCC。

所述电机控制信号发生电路中，第三比较器U1C输出端输出一个占空比固定的方波，第三比较器U1C输入负端因第九电容C9的充放电产生锯齿波电压，第九电容C9第二端连接第三比较器U1C输入负端和第二比较器U1B输入负端，第二比较器U1B输入正端电压Q4-2与第二比较器U1B输入正端电压比较；当第一比较器U1A输出端电压U1-1为低电平时，第二比较器U1B输入正端电压Q4-2由高电平逐渐下降为低电平，此时第二比较器U1B输入正端电压Q4-2与输入负端电压锯齿波比较后，第二比较器U1B输出端产生一个占空比逐渐变大，直至占空比为1的方波信号JLK-1(此方波信号低有效)给所述电机驱动控制电路。当第一比较器U1A输出端电压U1-1为高电平时，第二比较器U1B输入正端电压Q4-2为低电平，与输入负端电压锯齿波比较后第二比较器U1B输出端产生的信号JLK-1为恒定的高电平。

进一步地，所述离合器控制电路包括第二十三电阻R23、第二十四电阻R24、第二十五电阻R25，第二光耦U2，第四MOS管Q4，第十二稳压管D12、第十三二极管D13，电机离合器L；所述第二十三电阻R23第一端连接转换电压VCC，第二端连接第十二稳压管D12阴极；所述第二光耦U2第一端连接稳压管D12阳极，所述第二光耦U2第二端连接滞环比较电路中第一比较器U1A输出端；所述第二光耦U2第五端连接转换电压VCC，所述第二光耦U2第四端连接电阻R24第一端；所述第四MOS管Q4栅极连接电阻R24第二端和电阻R25第一端，所述第四MOS管Q4源极连接第十三二极管D13阳极和离合器L负端，所述第四MOS管Q4漏极连接电阻R25第二端且接地；所述第十三二极管D13阴极连接离合器L正端且接供电电源POWER。

所述离合器控制电路实现离合器的解刹以及制动控制。当温度保护电路中滞环比较器电路第一比较器U1A输出端输出电压信号U1-1为低电平时，第二光耦U2导通，第四MOS管Q4导通，离合器通电，解刹；比较器U1A输出端输出电压信号U1-1为高电平时，第二光耦U2关断，第四MOS管Q4关断，离合器制动。

进一步地，所述电机驱动控制电路包括第十一电容C11、第十二电容C12、第十三电容C13、第二十六电阻R26、第二十七电阻R27、第二十八电阻R28、第二十九电阻R29、第三十电阻R30、第三十一电阻R31、第三十二电阻R32、第三十三电阻R33、第三十四电阻R34、第三十五电阻R35、第三压敏电阻RT3、第四压敏电阻RT4、第五压敏电阻RT5、第五双向晶闸管Q5、第六双向晶闸管Q6、第七双向晶闸管Q7、第三双向光耦U3、第四双向光耦U4、第五双向光耦U5、第十四二极管D14；

所述第三压敏电阻RT3第一端接中性点AC_Ret、双向晶闸管Q5阳极和电阻R26第一端，所述第三压敏电阻RT3第二端接交流电机C相回线AC_ReturnC、第五双向晶闸管Q5阴极、第二十七电阻R27第二端和第二十八电阻R28第二端；所述双向晶闸管Q5控制端接电阻R27第一端和第三双向光耦U3第四端；所述双向光耦U3第六端接电阻R26第二端和电容C11第一端，所述第三双向光耦U3第一端接第二十九电阻R29第一端，所述第三双向光耦U3第二端接第四双向光耦U4第一端；所述第十一电容C11第二端接第二十八电阻R28第一端；所述第二十九电阻R29第二端接二极管D14阴极；所述二极管D14阳极接转换电压VCC。所述第四压敏电阻RT4第一端接中性点AC_Ret、第六双向晶闸管Q6阳极和第三十电阻R30第一端，所述第四压敏电阻RT4第二端接交流电机B相回线AC_ReturnB、第六双向晶闸管Q6阴极、第三十一电阻R31第二端和第三十二电阻R32第二端；所述第六双向晶闸管Q6控制端接电阻R31第一端和第四双向光耦U4第四端；所述第四双向光耦U4第六端接第三十电阻R30第二端和第十二电容C12第一端，所述第四双向光耦U4第一端接第三双向光耦U3第二端，所述第四双向光耦U4第二端接第五双向光耦U5第一端。所述第五压敏电阻RT5第一端接中性点AC_Ret、第七双向晶闸管Q7第一端和第三十三电阻R33第一端，所述第五压敏电阻RT5第二端接交流电机A相回线AC_ReturnA、第七双向晶闸管Q7阴极、第三十四电阻R34第二端和第三十五电阻R35第二端；所述第七双向晶闸管Q7控制端接电阻第三十四R34第一端和第五双向光耦U5第四端；所述第五双向光耦U5第六端接第三十三电阻R33第二端和第十三电容C13第一端，所述第五双向光耦U5第一端接第四双向光耦U4第二端，所述第五双向光耦U5第二端接所述电机控制信号发生电路第二比较器U1B输出端。

所述电机驱动控制电路实现电机的启动，运行以及关断控制，具体如下。温度保护电路中电机控制信号发生电路的第一比较器U1B输出端输出电压信号JLK-1为低电平时，电机驱动控制电路的第三双向光耦U3、第四双向光耦U4以及第五双向光耦U5导通，第五双向晶闸管Q5、第六双向晶闸管Q6以及第七双向晶闸管Q7导通，三相交流电机通电且三相绕组为星形连接，三相交流电机启动；当JLK-1为高电平时，电机驱动控制电路的第三双向光耦U3、第四双向光耦U4以及第五双向光耦U5关断，第五双向晶闸管Q5、第六双向晶闸管Q6以及第七双向晶闸管Q7关断，三相交流电机停止运行。

本发明通过采用双向晶闸管Q5、Q6、Q7，双向光耦U3、U4、U5，替代了现有技术中的电磁继电器，实现三相交流电机的可靠控制功能，避免了传统技术中电磁继电器寿命时间短，在电机启动、停止等过程中容易产生积碳的缺陷，提升了三相交流电机驱动控制的可靠性，并完成电源电路的简化设计，减小了三相交流电机驱动控制装置的体积。

所述飞机电动滚筒的三相交流电机驱动控制装置具体实现功能如下。当飞机电动滚筒正常工作时，所述温度保护电路中的第一比较器U1A输出端电压U1-1为低电平，连接接到离合器控制电路中第二光耦U2第二端，使得第二光耦U2第四端和第五端导通，第四MOS管Q4导通，离合器L通电，离合器解刹；同时，第二比较器U1B输出端产生一个占空比逐渐变大，直至占空比为1的方波信号JLK-1(此方波信号低有效)，给到所述电机驱动控制电路第五双向光耦U5的第二端，控制第三双向光耦U3、第四双向光耦U4、第五双向光耦U5按导通时间由小直至完全导通，双向光耦U3、U4、U5的第四端控制双向晶闸管按导通时间逐渐变大直至完全导通的方式控制三相电机软启动，直至稳定运行。经过上述步骤，电机离合器解刹，三相交流电机软启动直至稳定运行。当三相交流电机运行时间过长，电机温度逐渐升高直至保护阈值RTH，所述温度保护电路中的第一比较器U1A输出端电压U1-1为高电平，连接接到离合器控制电路中第二光耦U2第二端，使得光耦U2关断，第四MOS管Q4关断，离合器L没有电流通过，离合器制动；同时，第二U1B输出端产生的信号JLK-1为恒定的高电平，给到所述电机驱动控制电路中第五双向光耦U5的第二端，控制双向光耦U3、U4、U5关断，双向晶闸管Q5、Q6、Q7关断，三相交流电机不通电，电机停转。待电机温度下降到恢复工作阈值RTL，离合器解刹，三相交流电机重新启动，恢复正常工作。当供电切断时，离合器制动，电机停止工作。

本发明是一种用于飞机电动滚筒的三相交流电机驱动控制装置，它的基本组成包括电压转换电路，温度保护电路，离合器控制电路，电机驱动控制电路，离合器，热敏电阻，电机本体。实现了飞机电动滚筒中三相交流电机的驱动控制，能够实现飞机电动滚筒安全、稳定、可靠的启动、运行和停止。

Claims (7)

1.一种飞机电动滚筒的三相交流电机驱动控制装置，其特征在于，包括：电压转换电路、离合器控制电路、温度保护电路和电机驱动控制电路；其中，

所述电压转换电路接收飞机直流供电电源POWER，分别向离合器控制电路、温度保护电路和电机驱动控制电路提供转换后的直流电压；所述离合器控制电路连接电机离合器，所述电机驱动控制电路连接电机本体；所述电机本体上设置有热敏电阻；

所述电压转换电路包括：第一电阻R1、第三电容C3、第四电容C4、第一二极管D1、第二稳压管D2、第三稳压管D3和第一压敏电阻RT1；第一二极管D1包括两个串联封装的二极管；

所述第一电阻R1的第一端接供电电源POWER，第二端接第一压敏电阻RT1第一端和第一二极管D1正极，第一压敏电阻RT1第二端接地；

所述第一二极管D1负极、第三电容C3的第一端和第二稳压管D2的负极连接，提供转换后的直流转换电压VCC；

热敏电阻的第一端、第三电容C3的第二端、所述第四电容C4第一端、第二稳压管D2的正极和第三稳压管D3负极连接，所述第四电容C4第二端、第三稳压管D3第一端接地；

所述温度保护电路与热敏电阻的第二端连接；

所述温度保护电路采集热敏电阻两端电压，根据采集到的电压控制所述离合器控制电路和电机驱动控制电路的工作与停止；

所述温度保护电路包括：滞环比较电路、积分电路、模拟开关电路、电机控制信号发生电路；其中，

所述滞环比较电路采集热敏电阻两端电压，并进行比较，将比较结果发送给积分电路进行滤波处理；

所述模拟开关电路根据积分电路的滤波处理结果，生成所述离合器控制电路的控制信号并发送给所述离合器控制电路；

所述电机控制信号发生电路根据积分电路的滤波处理结果，生成所述电机驱动控制电路的控制信号，并发送给所述电机驱动控制电路。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述电压转换电路还包括：第一电容C1、第二电容C2；

所述第一电容C1和所述第二电容C2并联，第一端与第一二极管D1的中间抽头负极连接，第二端接地，用于实现滤波。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述电机驱动控制电路包括：第三压敏电阻RT3、第四压敏电阻RT4、第五压敏电阻RT5、第五双向晶闸管Q5、第六双向晶闸管Q6、第七双向晶闸管Q7、第三双向光耦U3、第四双向光耦U4、第五双向光耦U5；

所述第三压敏电阻RT3和所述第五双向晶闸管Q5并联，第四压敏电阻RT4和第六双向晶闸管Q6并联，第五压敏电阻RT5和第七双向晶闸管Q7并联；

第五双向晶闸管Q5、第六双向晶闸管Q6、第七双向晶闸管Q7的阳极分别连接电机的三相输出端以及第三双向光耦U3、第四双向光耦U4、第五双向光耦U5的光耦输出侧阳极，第五双向晶闸管Q5、第六双向晶闸管Q6、第七双向晶闸管Q7的阴极均连接电机的地线；第五双向晶闸管Q5、第六双向晶闸管Q6、第七双向晶闸管Q7的门极分别连接第三双向光耦U3、第四双向光耦U4、第五双向光耦U5的光耦输出侧阴极；

第三双向光耦U3、第四双向光耦U4、第五双向光耦U5的光耦输入侧依次串联，光耦输入侧阳极连接所述电压转换电路提供的转换后的直流电压，光耦输入侧阴极连接温度保护电路，接受温度保护电路的控制。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述滞环比较电路包括：第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第五电容C5、第一比较器U1A、第四二极管D4、第一三级管Q1、第二三级管Q2；

所述第二电阻R2第一端接第三电阻R3第一端和转换电压VCC，所述第二电阻R2第二端接第五电阻R5第一端、第一比较器U1A输入正端以及热敏电阻第二端电压信号SensorB；所述第三电阻R3第二端接第一比较器U1A输入负端及第四电阻R4第二端；所述第四电阻R4第一端接热敏电阻第一端电压信号SensorA；所述第一比较器U1A输出端接第五电阻R5第二端、第六电阻R6第一端以及所述离合器控制电路；所述第六电阻R6第二端接第四二极管D4阴极和第一三级管Q1基极；所述第一三级管Q1发射极接第四二极管D4阳极、第五电容C5第二端、第二三极管Q2发射极、及热敏电阻第一端电压信号SensorA；所述第二三级管Q2基极接第五电容C5第一端和第七电阻R7第二端及第一三级管Q1集电极，所述第二三级管Q2集电极接第八电阻R8第二端及所述积分电路；所述第八电阻R8第一端接第七电阻R7第一端以及转换电压VCC。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述积分电路包括：第九电阻R9、第十电阻R10、第十一电阻R11、第十二电阻R12、第十三电阻R13、第十四电阻R14、第十五电阻R15、第十六电阻R16，第六二极管D6、第七二极管D7、第八二极管D8，第五稳压管D5、第六电容C6、第四比较器U1D；

所述第五稳压管D5阳极接电阻R11第一端、电阻R13第一端以及二极管D6阴极，稳压管D5阴极接电阻R9第一端、电阻R10第二端以及电压信号SensorA；所述电阻R11第二端接电阻R10第一端及电阻R12第一端；所述电阻R13第二端接转换电压VCC；所述第四比较器U1D输入负端接电阻R12第二端、二极管D6阳极以及电容C6第一端，第四比较器U1D输入正端接电阻R9第二端以及所述滞环比较电路的所述第二三级管Q2集电极，比较器U1D电源端接转换电压VCC，接地端接地GND，第四比较器U1D输出端接电容C6第二端以及电阻R14第一端；所述电阻R14第二端接电阻R15第一端以及电阻R16第一端；所述电阻R15第二端接地GND；所述电阻R16第二端接二极管D7阳极、二极管D8阴极以及所述模拟开关电路；所述二极管D7阴极接转换电压VCC；所述二极管D8阳极接所述离合器控制电路。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述模拟开关电路包括：熔断电阻F1，第七电容C7、第八电容C8，第二压敏电阻RT2，第九二极管D9、第十二极管D10，第十七电阻R17，单通道模拟开关Q3；

所述熔断电阻F1第一端接供电电源POWER、第二端接电容C7第一端、第二压敏电阻RT2第一端、二极管D9阳极、二极管D10阳极；所述第七电容C7第二端接地GND；所述第二压敏电阻RT2第二端接地GND；所述第九二极管D9阴极接电容C8第一端、电阻R17第一端以及单通道模拟开关Q3控制端；所述第八电容C8第二端接地GND；所述电阻R17第二端接地GND；所述单通道模拟开关Q3第一端接所述积分电路R16第二端，所述单通道模拟开关Q3第二端接所述电机控制信号发生电路第二比较器U1B输入正端，第三端接地GND，第五端接第十二极管D10阴极以及转换电压VCC。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述电机控制信号发生电路包括：第十八电阻R18、第十九电阻R19、第二十电阻R20、第二十一电阻R21、第二十二电阻R22，第九电容C9、第十电容C10，第十一二极管D11，第二比较器U1B和第三比较器U1C；

所述电阻R18第一端接电容C9第一端以及电压信号SensorA，第二端接电阻R19第一端以及第三比较器U1C输入正端；

所述第三比较器U1C输入负端接电阻R20第一端、电容C9第二端以及第二比较器U1B输入负端，所述第三比较器输出端接电阻R20第二端以及电阻R19第二端；

所述第二比较器U1B输入正端接电阻R22第一端、电阻R21第一端以及所述模拟开关电路单通道模拟开关Q3第二端，所述第二比较器U1B输出端接电机驱动控制电路；所述电阻R21第二端接二极管D11阴极以及电容C10的第一端；所述第二十二电阻R22第二端接地GND；

所述第十电容C10第二端接地GND；所述第十一二极管D11第一端接转换电压VCC。