CN204304864U - 一种电机控制电路结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种电机控制电路结构，其包括具有第一电机绕组、第二电机绕组的电机，编码器模块，第一MCU控制主板与第二MCU控制主板，所述编码器模块包括第一编码器电路、第二编码器电路以及第一继电器电路、第二继电器电路，所述第一MCU控制主板与所述第一编码器电路、第一继电器电路以及第一电机绕组均连接，所述第二MCU控制主板与所述第二编码器电路、第二继电器电路以及第二电机绕组均连接。本实用新型提供的电机控制电路结构，有效提高了电机的电路系统的工作可靠性，从而保证电机的正常工作，为使用具有该电机设备的用户的安全提供了有效的保障。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种电机控制电路结构，尤其涉及一种双绕组电机的控制电路结构。
背景技术
在某些特殊的应用场合中，电机需要在高可靠性的环境下工作，以保证系统的安全性，此种情况下通常应用双绕组电机，以使MUC控制主板可以随时利用电机的其中一个备份绕组来切断电机的工作，从而保证了系统的安全。现有电机的编码器的抗实效性虽然较高，但是仍难以满足一些特殊场合中对于电机工作的高可靠性的要求。因此，如何提供一种高可靠性的电机控制电路结构，成为本实用新型需要解决的技术问题。
实用新型内容
为克服现有技术的不足及存在的问题，本实用新型提供一种电机控制电路结构,以提高电机的电路系统的工作可靠性、从而保证电机的正常工作。
本实用新型是通过以下技术方案实现的：一种电机控制电路结构，包括具有第一电机绕组、第二电机绕组的电机，编码器模块，第一MCU控制主板与第二MCU控制主板，所述编码器模块包括第一编码器电路、第二编码器电路以及第一继电器电路、第二继电器电路，所述第一MCU控制主板与所述第一编码器电路、第一继电器电路以及第一电机绕组均连接，所述第二MCU控制主板与所述第二编码器电路、第二继电器电路以及第二电机绕组均连接。
进一步地，所述的电机控制电路结构还包括用连接于所述第一MCU控制主板与第二MCU控制主之间的隔离通讯器。
优选地，所述第一、第二MCU控制主板均包括有一用于通交流阻直流的保险电路，其中一保险电路连接于所述第一MCU控制主板中的MCU与第一继电器电路之间，另一保险电路连接于所述第二MCU控制主板中的MCU与第二继电器电路之间，所述第一、第二继电器电路中均具有用于将所述保险电路的交流信号转化为直流信号的滤波电路。
较佳地，所述的第一编码器电路与第二编码器电路在电气上完全隔离，所述的第一MCU控制主板与第二MCU控制主板在电气上完全隔离。
较佳地，所述的第一编码器电路与第二编码器电路集成于同一编码器芯片中，所述编码器芯片与所述第一继电器电路、第二继电器电路设置于同一电路板上。
本实用新型提供的电机控制电路结构，通过在编码器模块中设置了两套编码器电路，并设置了两套MCU控制主板，且在MCU控制主板内设置了保险电路，有效提高了电机的电路系统的工作可靠性，从而保证电机的正常工作，为使用具有该电机设备的用户的安全提供了有效的保障。
附图说明
图1是本实用新型实施例中的电机控制电路结构的原理框图；
图2是本实用新型实施例中的保险电路的具体电路结构图；
图3是本实用新型实施例中的其中一组继电器电路与电机的其中一电机绕组的电路连接示意图。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员的理解，以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细描述。
如附图1所示，一种电机控制电路结构，包括具有第一电机绕组、第二电机绕组的电机，编码器模块，第一MCU控制主板与第二MCU控制主板；所述编码器模块包括第一编码器电路、第二编码器电路以及第一继电器电路、第二继电器电路，所述第一MCU控制主板与所述第一编码器电路、第一继电器电路以及第一电机绕组均连接，所述第二MCU控制主板与所述第二编码器电路、第二继电器电路以及第二电机绕组均连接。第一、第二MCU控制主板与编码器模块可以通过第一电机绕组、第二电机绕组协同控制电机。
优选地，所述的第一编码器电路与第二编码器电路在电气上完全隔离，且第一编码器电路与第二编码器电路集成于同一编码器芯片中；同时，所述编码器芯片与所述第一继电器电路、第二继电器电路设置于同一电路板上。在本实施例中，电机的第一电机绕组、第二电机绕组可以为同样的电机绕组，其中的一组电机绕组用于作为备份绕组；而第一编码器电路与第二编码器电路为相同的电路，第一继电器电路与第二继电器电路为相同的电路，第一MCU控制主板与第二MCU控制主板也同样为的相同的MCU控制主板，即电机具有两套相同的控制电路，使得电机的电路系统的工作可靠性大大提高。本实用新型中，若无特别说明，编码器电路是指第一编码器电路与第二编码器电路，继电器电路是指第一继电器电路与第二继电器电路，MCU控制主板是指第一MCU控制主板与第二MCU控制主板。
本实施例通过在编码器模块上集成了两套在电气上完全隔离的编码器电路以及继电器电路，使得在其中一套编码器电路失效的时候，MCU控制主板可以不使用该失效编码器电路的信息，并切断对应失效电机绕组的功率回路，从而有效地提高电机的电路系统的工作可靠性。
为了进一步提高电路系统的工作可靠性，所述的第一MCU控制主板与第二MCU控制主板在电气上完全隔离，且所述第一MCU控制主板与第二MCU控制主之间的连接有隔离通讯器，以使两MCU控制主板之间使用固有的一套通信协议来确认对方的部分功能是否正常。
优选地，所述第一、第二MCU控制主板均包括有一用于通交流阻直流的保险电路，其中一保险电路连接于所述第一MCU控制主板中的MCU与第一继电器电路之间，另一保险电路连接于所述第二MCU控制主板中的MCU与第二继电器电路之间，所述第一、第二继电器电路中均具有用于将所述保险电路的交流信号转化为直流信号的滤波电路。当其中一个MCU控制主板的MCU失效（死机、烧毁）的时候，MCU的控制信号将无法通过该保险电路控制继电器电路中的继电器的开启，从而使得与该继电器电路连接的电机绕组失效，无法控制电机工作。
另外，在MCU控制主板中的MCU还可通过对电机绕组中的回路的采样电阻进行电流采样，以检测电机绕组、继电器电路等是否正常，当检测到异常时，则MCU输出相应信号，使继电器电路中的继电器停止工作，从而使电机停止工作。
在本实施例中，所述保险电路为由运算放大器、电阻、电容以及二极管组成的通交流阻直流的耦合电路。如附图2所示，所述保险电路由运算放大器U1（本实施例中的运算放大器的型号优选为LMV321），电阻R1-R7，电容C1-C3，以及二极管D1组成，其具体电路连接关系如附图2所示，这里不再详述。当然，所述保险电路也可以为由其他电子元件组成的用于通交流阻直流的耦合电路。在附图2中，MCU是指两MCU控制主板中的MCU，继电器电路则是指所述第一或第二继电器电路。
如附图3所示，该图为其中一组继电器电路与电机的其中一电机绕组的电路连接示意图。在本实施例中，继电器电路由继电器K，三极管Q1，电阻R11、电容C11以及二极管D11组成，其具体的电路连接如附图3所示，在此不再详述。附图3中，M为所述电机，J1、J2、J3为电机M的功率输入线；另外，电容C11用于将保险电路中的交流信号转化为控制继电器的直流信号，即电容C11为所述的滤波电路，当然，在实际应用中还可根据需要使用更多的电容来进行滤波或者用其他的滤波电路来替换电容C11。
本实施例提供的电机控制电路结构，与现有技术相比，其具有以下有优点：
（1）编码器芯片中集成有两套在电气上完全隔离的编码器电路，即使其中一套编码器电路失效，控制电机工作的MCU控制主板可以不使用失效的编码器电路信息，并切断对应失效的电机绕组的功率回路，从而保证了电机的电路系统的工作可靠性；
（2）电路中设置了两套相同的MCU控制主板，两MCU控制主板在电气上隔离，且两MCU控制主板通过隔离通讯器连接，使得两MCU控制主板之间可以使用固有的一套通信协议来确认对方的部分功能是否正常，大大提高了电机的电路系统的工作可靠性；
（3）MCU控制主板中设置有保险电路，当其中一个MCU控制主板的MCU失效（死机、烧毁）的时候，MCU的控制信号将无法通过该保险电路控制继电器电路中的继电器的开启，从而使得与该继电器电路连接的电机绕组失效，此时可通过电机的另一电机绕组来控制电机，即使其中一MCU控制主板的MCU失效，亦可保证电机的正常工作，从而保证了在某些应用场合（如载人双轮/单轮平衡车）中使用者的安全。
上述实施例为本实用新型的较佳的实现方式，并非是对本实用新型的限定，在不脱离本实用新型的发明构思的前提下，任何显而易见的替换均在本实用新型的保护范围之内。
Claims (7)
1. 一种电机控制电路结构，其特征在于：包括具有第一电机绕组、第二电机绕组的电机，编码器模块，第一MCU控制主板与第二MCU控制主板，所述编码器模块包括第一编码器电路、第二编码器电路以及第一继电器电路、第二继电器电路，所述第一MCU控制主板与所述第一编码器电路、第一继电器电路以及第一电机绕组均连接，所述第二MCU控制主板与所述第二编码器电路、第二继电器电路以及第二电机绕组均连接。
2. 根据权利要求1所述的电机控制电路结构，其特征在于：所述的电机控制电路结构还包括用连接于所述第一MCU控制主板与第二MCU控制主之间的隔离通讯器。
3. 根据权利要求1或2所述的电机控制电路结构，其特征在于：所述第一、第二MCU控制主板均包括有一用于通交流阻直流的保险电路，其中一保险电路连接于所述第一MCU控制主板中的MCU与第一继电器电路之间，另一保险电路连接于所述第二MCU控制主板中的MCU与第二继电器电路之间，所述第一、第二继电器电路中均具有用于将所述保险电路的交流信号转化为直流信号的滤波电路。
4. 根据权利要求3所述的电机控制电路结构，其特征在于：所述保险电路为由运算放大器、电阻、电容以及二极管组成的通交流阻直流的耦合电路。
5. 根据权利要求1～2中任一项所述的电机控制电路结构，其特征在于：所述的第一编码器电路与第二编码器电路在电气上完全隔离，所述的第一MCU控制主板与第二MCU控制主板在电气上完全隔离。
6. 根据权利要求4所述的电机控制电路结构，其特征在于：所述的第一编码器电路与第二编码器电路集成于同一编码器芯片中。
7. 根据权利要求5所述的电机控制电路结构，其特征在于：所述编码器芯片与所述第一继电器电路、第二继电器电路设置于同一电路板上。
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| CN201420793526.5U CN204304864U (zh) | 2014-12-16 | 2014-12-16 | 一种电机控制电路结构 |
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| CN (1) | CN204304864U (zh) |
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| CN105511350A (zh) * | 2015-12-04 | 2016-04-20 | 梅永刚 | 一种智能口袋平衡车控制电路 |
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- 2014-12-16 CN CN201420793526.5U patent/CN204304864U/zh not_active Expired - Fee Related
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