CN203193562U - 无刷直流电机双模运行转换控制器 - Google Patents
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Abstract
无刷直流电机双模运行转换控制器，属于电机运行控制技术领域。本实用新型是为了解决现有无刷直流电机在位置传感器出现损坏或位置信号出现错误时，电机不能可靠运行的问题。本实用新型包括位置传感器位置信号输出电路、继电器、波形整形电路、第一电平转换电路、第二电平转换电路、第三电平转换电路、数字信号处理器、光电隔离电路、三极管、二极管、第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、第五电容、第六电容、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻和第十电阻，它通过无刷直流电机的三个位置传感器采集的三相位置信号，对无刷直流电机进行控制。本实用新型用于电机双模运行转换。
Description
技术领域
本实用新型涉及无刷直流电机双模运行转换控制器，属于电机运行控制技术领域。
背景技术
无刷直流电机是根据位置传感器进行电机换相的，当电机运行在有位置传感器运行方式时，位置传感器的可靠性直接决定电机的可靠性，当位置传感器出现损坏或位置信号出现错误时，电机就会出现换相错误，导致电机不能可靠运行。
发明内容
本实用新型是为了解决现有无刷直流电机在位置传感器出现损坏或位置信号出现错误时，电机不能可靠运行的问题，提供了一种无刷直流电机双模运行转换控制器。
本实用新型所述无刷直流电机双模运行转换控制器，它包括位置传感器位置信号输出电路、继电器、波形整形电路、第一电平转换电路、第二电平转换电路、第三电平转换电路、数字信号处理器、光电隔离电路、三极管、二极管、第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、第五电容、第六电容、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻和第十电阻，
第一电平转换电路、第二电平转换电路和第三电平转换电路为6N137芯片，光电隔离电路为6N137芯片，数字信号处理器的型号为TMS320F2812，
传感器位置信号输出电路的电机A相位置信号输出端Hall-Ha连接继电器的第一常闭触点，传感器位置信号输出电路的电机B相位置信号输出端Hall-Hb连接继电器的第二常闭触点，传感器位置信号输出电路的电机C相位置信号输出端Hall-Hc连接继电器的第三常闭触点，传感器位置信号输出电路的电机A相换相信号E-ha连接继电器的第一常开触点，传感器位置信号输出电路的电机B相换相信号E-hb连接继电器的第二常开触点，传感器位置信号输出电路的电机C相换相信号E-hc连接继电器的第三常开触点，继电器的三个输出端与波形整形电路的三个输入端一一对接，波形整形电路的VCC引脚连接5V电源，5V电源同时连接第三电容的一端，第三电容的另一端连接电源地，波形整形电路的第一输出端连接第一电平转换电路的V+引脚，第一电平转换电路的V-引脚连接第五电阻的一端，第五电阻的另一端连接电源地，波形整形电路的第二输出端连接第二电平转换电路的V+引脚，第二电平转换电路的V-引脚连接第六电阻的一端，第六电阻的另一端连接电源地，波形整形电路的第三输出端连接第三电平转换电路的V+引脚，第三电平转换电路的V-引脚连接第七电阻的一端，第七电阻的另一端连接电源地；
第一电平转换电路的VCC引脚与VE引脚连接后与5V电源连接，该5V电源连接第四电容的一端，第四电容的另一端连接电源地，第一电平转换电路的VO引脚连接第八电阻的一端，第八电阻的另一端连接3.3V电源，第一电平转换电路的VO引脚连接数字信号处理器的CAP3引脚；
第二电平转换电路的VCC引脚与VE引脚连接后与5V电源连接，该5V电源连接第五电容的一端，第五电容的另一端连接电源地，第二电平转换电路的VO引脚连接第九电阻的一端，第九电阻的另一端连接3.3V电源，第二电平转换电路的VO引脚连接数字信号处理器的CAP2引脚；
第三电平转换电路的VCC引脚与VE引脚连接后与5V电源连接，该5V电源连接第六电容的一端，第六电容的另一端连接电源地，第三电平转换电路的VO引脚连接第十电阻的一端，第十电阻的另一端连接3.3V电源，第三电平转换电路的VO引脚连接数字信号处理器的CAP1引脚；
数字信号处理器的GPIO引脚连接光电隔离电路的V-引脚，光电隔离电路的V+引脚连接第一电阻的一端，第一电阻的另一端连接3.3V电源，光电隔离电路的VCC引脚与VE引脚连接后与5V电源连接，5V电源连接第一电容的一端，第一电容的另一端连接电源地，光电隔离电路的VO引脚连接第二电阻的一端，第二电阻的另一端连接5V电源，光电隔离电路的VO引脚连接第三电阻的一端，第三电阻的另一端连接三极管的基极，三极管的发射极接电源地，三极管的基极和发射极之间连接第四电阻，三极管的集电极连接二极管的阳极，二极管的阴极接5V电源，该5V电源连接第二电容的一端，第二电容的另一端接电源地，该5V电源连接继电器的继电器线圈的一端，该继电器线圈的另一端连接三极管的集电极。
波形整形电路为反向施密特触发器芯片7414，
波形整形电路的三个输入端为波形整形电路的1A引脚、2A引脚和3A引脚，波形整形电路的第一输出端为波形整形电路的1Y引脚，波形整形电路的第二输出端为波形整形电路的2Y引脚，波形整形电路的第三输出端为波形整形电路的3Y引脚。
本实用新型的优点：本实用新型通过无刷直流电机的三个位置传感器采集的三相位置信号，对无刷直流电机进行控制，可以使电机由有位置传感器运行模式自动快速转换到无位置传感器运行模式，在转换过程中，直流电机的稳定运行，转换时间小，双模转换前后，电机运行参数基本保持不变。
本实用新型电路结构简单，安全可靠，可以保证电机可靠的从有位置传感器运行模式转换到无位置传感器模式，具有控制简便的优点。
附图说明
图1是本实用新型所述无刷直流电机双模运行转换控制器的电路原理图。
具体实施方式
具体实施方式一：下面结合图1说明本实施方式，本实施方式所述无刷直流电机双模运行转换控制器，它包括位置传感器位置信号输出电路1、继电器2、波形整形电路3、第一电平转换电路4、第二电平转换电路5、第三电平转换电路6、数字信号处理器7、光电隔离电路8、三极管Q、二极管D、第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4、第五电容C5、第六电容C6、第一电阻R1、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、第九电阻R9和第十电阻R10，
第一电平转换电路4、第二电平转换电路5和第三电平转换电路6为6N137芯片，光电隔离电路8为6N137芯片，数字信号处理器7的型号为TMS320F2812，
传感器位置信号输出电路1的电机A相位置信号输出端Hall-Ha连接继电器2的第一常闭触点，传感器位置信号输出电路1的电机B相位置信号输出端Hall-Hb连接继电器2的第二常闭触点，传感器位置信号输出电路1的电机C相位置信号输出端Hall-Hc连接继电器2的第三常闭触点，传感器位置信号输出电路1的电机A相换相信号E-ha连接继电器2的第一常开触点，传感器位置信号输出电路1的电机B相换相信号E-hb连接继电器2的第二常开触点，传感器位置信号输出电路1的电机C相换相信号E-hc连接继电器2的第三常开触点，继电器2的三个输出端与波形整形电路3的三个输入端一一对接，波形整形电路3的VCC引脚连接5V电源，5V电源同时连接第三电容C3的一端，第三电容C3的另一端连接电源地，波形整形电路3的第一输出端连接第一电平转换电路4的V+引脚，第一电平转换电路4的V-引脚连接第五电阻R5的一端，第五电阻R5的另一端连接电源地，波形整形电路3的第二输出端连接第二电平转换电路5的V+引脚，第二电平转换电路5的V-引脚连接第六电阻R6的一端，第六电阻R6的另一端连接电源地，波形整形电路3的第三输出端连接第三电平转换电路6的V+引脚，第三电平转换电路6的V-引脚连接第七电阻R7的一端，第七电阻R7的另一端连接电源地；
第一电平转换电路4的VCC引脚与VE引脚连接后与5V电源连接，该5V电源连接第四电容C4的一端，第四电容C4的另一端连接电源地，第一电平转换电路4的VO引脚连接第八电阻R8的一端，第八电阻R8的另一端连接3.3V电源，第一电平转换电路4的VO引脚连接数字信号处理器7的CAP3引脚；
第二电平转换电路5的VCC引脚与VE引脚连接后与5V电源连接，该5V电源连接第五电容C5的一端，第五电容C5的另一端连接电源地，第二电平转换电路5的VO引脚连接第九电阻R9的一端，第九电阻R9的另一端连接3.3V电源，第二电平转换电路5的VO引脚连接数字信号处理器7的CAP2引脚；
第三电平转换电路6的VCC引脚与VE引脚连接后与5V电源连接，该5V电源连接第六电容C6的一端，第六电容C6的另一端连接电源地，第三电平转换电路6的VO引脚连接第十电阻R10的一端，第十电阻R10的另一端连接3.3V电源，第三电平转换电路6的VO引脚连接数字信号处理器7的CAP1引脚；
数字信号处理器7的GPIO引脚连接光电隔离电路8的V-引脚，光电隔离电路8的V+引脚连接第一电阻R1的一端，第一电阻R1的另一端连接3.3V电源，光电隔离电路8的VCC引脚与VE引脚连接后与5V电源连接，5V电源连接第一电容C1的一端，第一电容C1的另一端连接电源地，光电隔离电路8的VO引脚连接第二电阻R2的一端，第二电阻R2的另一端连接5V电源，光电隔离电路8的VO引脚连接第三电阻R3的一端，第三电阻R3的另一端连接三极管Q的基极，三极管Q的发射极接电源地，三极管Q的基极和发射极之间连接第四电阻R4，三极管Q的集电极连接二极管D的阳极，二极管D的阴极接5V电源，该5V电源连接第二电容C2的一端，第二电容C2的另一端接电源地，该5V电源连接继电器2的继电器线圈K的一端，该继电器线圈K的另一端连接三极管Q的集电极。
具体实施方式二：下面结合图1说明本实施方式，本实施方式对实施方式一作进一步说明，本实施方式所述波形整形电路3为反向施密特触发器芯片7414，
波形整形电路3的三个输入端为波形整形电路3的1A引脚、2A引脚和3A引脚，波形整形电路3的第一输出端为波形整形电路3的1Y引脚，波形整形电路3的第二输出端为波形整形电路3的2Y引脚，波形整形电路3的第三输出端为波形整形电路3的3Y引脚。
工作原理：本实用新型所述电路由光电耦合器6N137芯片、3路常开常闭触点继电器、反向施密特触发器芯片7414和一些外围电阻电容组成。
当无刷直流电机运行在有位置传感器运行模式时，位置传感器位置信号输出电路1输出三相位置信号Hall-Ha，Hall-Hb和Hall-Hc，三相位置信号经继电器2的三个常闭触点1，2，3传送给波形整形电路3，而后信号送给三个电平转换电路，转换后的信号最终送给数字信号处理器DSP的三相捕获单元CAP1，CAP2，CAP 3，根据三相位置信号，完成电机的换相，保证电机的可靠运行。当三相位置信号出现错误时，DSP的GPIO端口输出高电平，高电平信号经由光电隔离电路8送给由三极管Q组成的放大驱动电路，此时继电器线圈K通电，继电器2的常闭触点断开，常开触点闭合，电机的换相信号由常闭触点1，2，3转换到常开触点4，5，6，此时电机转换到无位置传感器运行模式，无位置传感器运行的电机换相信号E-ha，E-hb，E-hc采集于电机的三相反电动势过零检测信号。
Claims (2)
1.一种无刷直流电机双模运行转换控制器，其特征在于，它包括位置传感器位置信号输出电路(1)、继电器(2)、波形整形电路(3)、第一电平转换电路(4)、第二电平转换电路(5)、第三电平转换电路(6)、数字信号处理器(7)、光电隔离电路(8)、三极管(Q)、二极管(D)、第一电容(C1)、第二电容(C2)、第三电容(C3)、第四电容(C4)、第五电容(C5)、第六电容(C6)、第一电阻(R1)、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)、第九电阻(R9)和第十电阻(R10)，
第一电平转换电路(4)、第二电平转换电路(5)和第三电平转换电路(6)为6N137芯片，光电隔离电路(8)为6N137芯片，数字信号处理器(7)的型号为TMS320F2812，
传感器位置信号输出电路(1)的电机A相位置信号输出端Hall-Ha连接继电器(2)的第一常闭触点，传感器位置信号输出电路(1)的电机B相位置信号输出端Hall-Hb连接继电器(2)的第二常闭触点，传感器位置信号输出电路(1)的电机C相位置信号输出端Hall-Hc连接继电器(2)的第三常闭触点，传感器位置信号输出电路(1)的电机A相换相信号E-ha连接继电器(2)的第一常开触点，传感器位置信号输出电路(1)的电机B相换相信号E-hb连接继电器(2)的第二常开触点，传感器位置信号输出电路(1)的电机C相换相信号E-hc连接继电器(2)的第三常开触点，继电器(2)的三个输出端与波形整形电路(3)的三个输入端一一对接，波形整形电路(3)的VCC引脚连接5V电源，5V电源同时连接第三电容(C3)的一端，第三电容(C3)的另一端连接电源地，波形整形电路(3)的第一输出端连接第一电平转换电路(4)的V+引脚，第一电平转换电路(4)的V-引脚连接第五电阻(R5)的一端，第五电阻(R5)的另一端连接电源地，波形整形电路(3)的第二输出端连接第二电平转换电路(5)的V+引脚，第二电平转换电路(5)的V-引脚连接第六电阻(R6)的一端，第六电阻(R6)的另一端连接电源地，波形整形电路(3)的第三输出端连接第三电平转换电路(6)的V+引脚，第三电平转换电路(6)的V-引脚连接第七电阻(R7)的一端，第七电阻(R7)的另一端连接电源地；
第一电平转换电路(4)的VCC引脚与VE引脚连接后与5V电源连接，该5V电源连接第四电容(C4)的一端，第四电容(C4)的另一端连接电源地，第一电平转换电路(4)的VO引脚连接第八电阻(R8)的一端，第八电阻(R8)的另一端连接3.3V电源，第一电平转换电路(4)的VO引脚连接数字信号处理器(7)的CAP3引脚；
第二电平转换电路(5)的VCC引脚与VE引脚连接后与5V电源连接，该5V电源连接第五电容(C5)的一端，第五电容(C5)的另一端连接电源地，第二电平转换电路(5)的VO引脚连接第九电阻(R9)的一端，第九电阻(R9)的另一端连接3.3V电源，第二电平转换电路(5)的VO引脚连接数字信号处理器(7)的CAP2引脚；
第三电平转换电路(6)的VCC引脚与VE引脚连接后与5V电源连接，该5V电源连接第六电容(C6)的一端，第六电容(C6)的另一端连接电源地，第三电平转换电路(6)的VO引脚连接第十电阻(R10)的一端，第十电阻(R10)的另一端连接3.3V电源，第三电平转换电路(6)的VO引脚连接数字信号处理器(7)的CAP1引脚；
数字信号处理器(7)的GPIO引脚连接光电隔离电路(8)的V-引脚，光电隔离电路(8)的V+引脚连接第一电阻(R1)的一端，第一电阻(R1)的另一端连接3.3V电源，光电隔离电路(8)的VCC引脚与VE引脚连接后与5V电源连接，5V电源连接第一电容(C1)的一端，第一电容(C1)的另一端连接电源地，光电隔离电路(8)的VO引脚连接第二电阻(R2)的一端，第二电阻(R2)的另一端连接5V电源，光电隔离电路(8)的VO引脚连接第三电阻(R3)的一端，第三电阻(R3)的另一端连接三极管(Q)的基极，三极管(Q)的发射极接电源地，三极管(Q)的基极和发射极之间连接第四电阻(R4)，三极管(Q)的集电极连接二极管(D)的阳极，二极管(D)的阴极接5V电源，该5V电源连接第二电容(C2)的一端，第二电容(C2)的另一端接电源地，该5V电源连接继电器(2)的继电器线圈(K)的一端，该继电器线圈(K)的另一端连接三极管(Q)的集电极。
2.根据权利要求1所述的无刷直流电机双模运行转换控制器，其特征在于，波形整形电路(3)为反向施密特触发器芯片7414，
波形整形电路(3)的三个输入端为波形整形电路(3)的1A引脚、2A引脚和3A引脚，波形整形电路(3)的第一输出端为波形整形电路(3)的1Y引脚，波形整形电路(3)的第二输出端为波形整形电路(3)的2Y引脚，波形整形电路(3)的第三输出端为波形整形电路(3)的3Y引脚。
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