CN210093062U - 一种无刷直流电机控制器 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于电机控制器技术领域，尤其为一种无刷直流电机控制器，包括控制器外壳、环形电路板、控制芯片和硅整流桥，所述控制器外壳包括环形底壳和环形盖板，所述环形底壳的中部设有同心的安装中孔，环形底壳通过安装中孔串接于电动机的转轴，环形底壳开口端的边侧通过铰链活动连接所述环形盖板的边侧，环形盖板的内壁固定安装有所述环形电路板。本实用新型通过设置采用智能功率芯片PS21865驱动无刷直流电机，无需使用任何光耦隔离器件，内部集成度高，体积小，内部不仅封装了门极驱动电路，而且还有故障检测和各种保护电路，大大简化了硬件电路的设计，缩小电源体积，简化接线，缩短了控制器开发周期并在很大程度上提高了系统的安全性和可靠性。

Description

一种无刷直流电机控制器

技术领域

本实用新型涉及电机控制器技术领域，具体为一种无刷直流电机控制器。

背景技术

无刷直流电机由电动机主体和驱动器组成，是一种典型的机电一体化产品，无刷电机是指无电刷和换向器的电机，又称无换向器电机，早在十九纪诞生电机的时候，产生的实用性电机就是无刷形式，即交流鼠笼式异步电动机，这种电动机得到了广泛的应用，但是，异步电动机有许多无法克服的缺陷，以致电机技术发展缓慢，上世纪中叶诞生了晶体管，因而采用晶体管换向电路代替电刷与换向器的直流无刷电机就应运而生了，这种新型无刷电机称为电子换向式直流电机，它克服了第一代无刷电机的缺陷。

目前的无刷直流电机由电动机主体和驱动器组成，在电动机内装有位置传感器。

目前的无刷直流电机控制器存在下列问题：

1、目前的无刷直流电机控制器不能与不同类型的电动机很好的配合安装于一起，导致配合安装后占用大量空间，应用范围受限制；

2、目前的无刷直流电机控制器内部驱动电路结构复杂且启动速度慢，并且造价较高。

实用新型内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种无刷直流电机控制器，解决了现有技术中直流电机控制器不能与不同类型的电动机很好的配合安装于一起，以及电机控制器内部驱动电路结构复杂且启动速度慢的问题。

(二)技术方案

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种无刷直流电机控制器，包括控制器外壳、环形电路板、控制芯片和硅整流桥，所述控制器外壳包括环形底壳和环形盖板，所述环形底壳的中部设有同心的安装中孔，所述环形底壳通过所述安装中孔串接于电动机的转轴，所述环形底壳开口端的边侧通过铰链活动连接所述环形盖板的边侧，所述环形盖板的内壁固定安装有所述环形电路板，所述环形电路板上贴合有所述控制芯片、通信芯片和显示屏，所述通信芯片电性连接所述控制芯片的信号输入端，所述控制芯片的信号输出端电性连接所述显示屏。

所述环形底壳的内腔中固定安装有所述硅整流桥、电容和电机驱动模块，所述安装中孔一侧的内壁嵌合固定有霍尔速度传感器，所述霍尔速度传感器电性连接所述控制芯片的信号输入端，所述控制芯片的指令输出端电性连接所述硅整流桥的门极和所述电机驱动模块的控制端，所述硅整流桥的输出端和所述电机驱动模块串联，所述电容并联于所述硅整流桥的输出端。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述电机驱动模块是PS21865智能功率芯片。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述安装中孔的内控中嵌合有定心架。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述环形底壳的中孔嵌合固定有散热风扇。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述环形底壳开口端的边侧设有凸筋，所述环形盖板的边侧设有圆弧槽，所述圆弧槽嵌合所述凸筋。

(三)有益效果

与现有技术相比，本实用新型提供了一种无刷直流电机控制器，具备以下有益效果：

1、该无刷直流电机控制器，通过安装中孔同轴串接于直流电机的转轴上，令本实用新型主体与直流电机合为一体，体积大幅的减小，占用空间也小，应用范围广泛，控制芯片接收来自于通信芯片的指令信息，对本实用新型的工作状态进行控制，并且通过显示屏进行相应的显示，令控制工作人员一目了然的了解本实用新型和直流电机的工作状态。

2、该无刷直流电机控制器，通过设置采用智能功率芯片PS21865驱动无刷直流电机，无需使用任何光耦隔离器件，内部集成度高，体积小，内部不仅封装了门极驱动电路，而且还有故障检测和各种保护电路，大大简化了硬件电路的设计，缩小电源体积，简化接线，缩短了控制器开发周期并在很大程度上提高了系统的安全性和可靠性。

附图说明

图1为本实用新型主观结构分解示意图；

图2为本实用新型侧剖结构示意图；

图3为本实用新型电路控制示意图。

图中：1、控制器外壳；2、环形底壳；3、环形盖板；4、安装中孔；5、环形电路板；6、控制芯片；7、通信芯片；8、显示屏；9、硅整流桥；10、电容；11、电机驱动模块；12、霍尔速度传感器；13、定心架；14、散热风扇；15、凸筋；16、圆弧槽。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

实施例

请参阅图1-3，本实用新型提供以下技术方案：一种无刷直流电机控制器，包括控制器外壳1、环形电路板5、控制芯片6和硅整流桥9，控制器外壳1包括环形底壳2和环形盖板3，环形底壳2的中部设有同心的安装中孔4，环形底壳2通过安装中孔4串接于电动机的转轴，环形底壳2开口端的边侧通过铰链活动连接环形盖板3的边侧，环形盖板3的内壁固定安装有环形电路板5，环形电路板5上贴合有控制芯片6、通信芯片7和显示屏8，通信芯片7电性连接控制芯片6的信号输入端，控制芯片6的信号输出端电性连接显示屏8。

本实施例中，环形底壳2通过安装中孔4同轴串接于直流电机的转轴上，如此就使得本实用新型主体与直流电机合为一体，并且体积大幅的减小，因此占用空间也小，应用范围广泛，控制芯片6采用MC33035芯片，与MC33039芯片组成闭环控制系统可方便的控制无刷直流电机，其外围电路简单，控制功能强，保护功能完善，易于调试，通用性好且成本低廉，控制芯片6接收来自于通信芯片7的指令信息，对本实用新型的工作状态进行控制，并且通过显示屏8进行相应的显示，令控制工作人员一目了然的了解本实用新型和直流电机的工作状态。

环形底壳2的内腔中固定安装有硅整流桥9、电容10和电机驱动模块11，安装中孔4一侧的内壁嵌合固定有霍尔速度传感器12，霍尔速度传感器12电性连接控制芯片6的信号输入端，控制芯片6的指令输出端电性连接硅整流桥9的门极和电机驱动模块11的控制端，硅整流桥9的输出端和电机驱动模块11串联，电容10并联于硅整流桥9的输出端。

本实施例中，电机驱动模块11由功率电子器件和集成电路等构成，其功能是：接受电动机的启动、停止、制动信号，以控制电动机的启动、停止和制动；接受位置传感器信号和正反转信号，用来控制逆变桥各功率管的通断，产生连续转矩；接受速度指令和速度反馈信号，用来控制和调整转速；提供保护和显示等等，在本实施例中，电机驱动模块11用于驱动无刷直流电机，霍尔速度传感器12用于将无刷直流电机霍尔位置信号经光耦隔离后传输给控制芯片6，控制芯片6根据霍尔速度传感器12检测到的电机状态和转速根据自身设定的程序进行相应的反馈操作。

具体的，电机驱动模块11是PS21865智能功率芯片。

本实施例中，智能功率芯片PS21865能够驱动无刷直流电机，无需使用任何光耦隔离器件，内部集成度高，体积小，内部不仅封装了门极驱动电路，而且还有故障检测和各种保护电路，大大简化了硬件电路的设计，缩小电源体积，简化接线，缩短了控制器开发周期并在很大程度上提高了系统的安全性和可靠性。

具体的，安装中孔4的内控中嵌合有定心架13。

本实施例中，定心架13用于保持电机轴和控制器外壳1的同心度，以便将本实用新型主体和不同型号的电动机合为一体。

具体的，环形底壳2的中孔嵌合固定有散热风扇14。

本实施例中,散热风扇14能够对本实用新型主体和电动机进行降温，令本实用新型和电动机均能够持续稳定的运行，并提升二者的使用寿命。

具体的，环形底壳2开口端的边侧设有凸筋15，环形盖板3的边侧设有圆弧槽16，圆弧槽16嵌合凸筋15。

本实施例中，圆弧槽16嵌合凸筋15，对环形底壳2和环形盖板3进行稳固的连接，并且通过圆弧槽16和凸筋15的互相形变，对对环形底壳2和环形盖板3的结合处起到良好的密封作用。

本实施例中控制芯片6、通信芯片7、硅整流桥9、电机驱动模块11、霍尔速度传感器12为已经公开的广泛运用于日常生活的已知技术。

本实用新型的工作原理及使用流程：本实用新型的环形底壳2通过安装中孔4同轴串接于直流电机的转轴上，如此就使得本实用新型主体与直流电机合为一体，并且体积大幅的减小，因此占用空间也小，应用范围广泛，控制芯片6接收来自于通信芯片7的指令信息，对本实用新型的工作状态进行控制，并且通过显示屏8进行相应的显示，电机驱动模块11由功率电子器件和集成电路等构成，其功能是接受电动机的启动、停止、制动信号，以控制电动机的启动、停止和制动；接受位置传感器信号和正反转信号，用来控制逆变桥各功率管的通断，产生连续转矩；接受速度指令和速度反馈信号，用来控制和调整转速；提供保护和显示等等，在实用新型中，电机驱动模块11驱动无刷直流电机，霍尔速度传感器12将无刷直流电机霍尔位置信号经光耦隔离后传输给控制芯片6，控制芯片6根据霍尔速度传感器12检测到的电机状态和转速根据自身设定的程序进行相应的反馈操作。

最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种无刷直流电机控制器，包括控制器外壳(1)、环形电路板(5)、控制芯片(6)和硅整流桥(9)，其特征在于：所述控制器外壳(1)包括环形底壳(2)和环形盖板(3)，所述环形底壳(2)的中部设有同心的安装中孔(4)，所述环形底壳(2)通过所述安装中孔(4)串接于电动机的转轴，所述环形底壳(2)开口端的边侧通过铰链活动连接所述环形盖板(3)的边侧，所述环形盖板(3)的内壁固定安装有所述环形电路板(5)，所述环形电路板(5)上贴合有所述控制芯片(6)、通信芯片(7)和显示屏(8)，所述通信芯片(7)电性连接所述控制芯片(6)的信号输入端，所述控制芯片(6)的信号输出端电性连接所述显示屏(8)；

所述环形底壳(2)的内腔中固定安装有所述硅整流桥(9)、电容(10)和电机驱动模块(11)，所述安装中孔(4)一侧的内壁嵌合固定有霍尔速度传感器(12)，所述霍尔速度传感器电性连接所述控制芯片(6)的信号输入端，所述控制芯片(6)的指令输出端电性连接所述硅整流桥(9)的门极和所述电机驱动模块(11)的控制端，所述硅整流桥(9)的输出端和所述电机驱动模块(11)串联，所述电容(10)并联于所述硅整流桥(9)的输出端。

2.根据权利要求1所述的一种无刷直流电机控制器，其特征在于：所述电机驱动模块(11)是PS21865智能功率芯片。

3.根据权利要求1所述的一种无刷直流电机控制器，其特征在于：所述安装中孔(4)的内控中嵌合有定心架(12)。

4.根据权利要求1所述的一种无刷直流电机控制器，其特征在于：所述环形底壳(2)的中孔嵌合固定有散热风扇(13)。

5.根据权利要求1所述的一种无刷直流电机控制器，其特征在于：所述环形底壳(2)开口端的边侧设有凸筋(14)，所述环形盖板(3)的边侧设有圆弧槽(15)，所述圆弧槽(15)嵌合所述凸筋(14)。

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