CN211830636U - 一种基于电流纹波的电机堵转检测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种基于电流纹波的电机堵转检测装置，包括集成内部电流感测功能的电机驱动模块和带有AD转换的单片机模块，二者与电机电连接；所述电机驱动模块用于驱动电机，同时将电机运行电流转换成电压信号并反馈至单片机模块；所述单片机模块用于对反馈回来的电压信号进行检测，判断有无纹波脉冲并进行相应的控制动作，进而可以有效进行电机保护。本设计结构简单，准确率高，容错性能好，实用性强；并且无需对纹波信号进行整形，可以使用粗犷的电路架构来实现本方案，无需独立的电流采样电阻，无需独立的放大电路，生产制造成本低，可靠性高。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种基于电流纹波的电机堵转检测装置，属于汽车制造控制技术领域。
背景技术
电机在使用时，需要判断电机是否在旋转运动，如果电机停转(堵转)，电机电流会达到最大值，持续的大电流会使电机烧毁。因为电机的运行阻抗=线圈阻抗+线圈感抗，而堵转时的电机阻抗=线圈阻抗，所以堵转时的电流会比运行时的电流大。
传统的电机堵转保护是在电机回路中串接采样电阻，对电机电流进行采集、判断，并作出相应控制，此方法对电机应用环境有要求，既电机运行电流和堵转电流的变化比越大越好，如果使用的电机功率余量不足或者经常满负荷运行，电机的运行电流和堵转电流的变化不大，那么用电流采集比较的方式就很难区分电机的实际运行状态，造成误动作或者不动作，保护失效。
目前比较新颖的保护装置采用采集电流纹波的方式进行堵转判断，或者电流与电流纹波同时进行采集判断的方式进行堵转判断，可以进行更深层次的应用，比如防夹功能，但是目前的纹波采集方案都比较复杂，要对采集到的微弱电流纹波信号进行放大和整形，甚至要将纹波转成方波信号进行处理。软件算法也臃肿，对系统资源消耗过大，增加了装置的制造成本。
发明内容
鉴于此，本实用新型的目的是提供一种基于电流纹波的电机堵转检测装置，可以克服现有技术的不足。
本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：
一种基于电流纹波的电机堵转检测装置，包括集成内部电流感测功能的电机驱动模块和带有AD转换的单片机模块，二者与电机电连接；所述电机驱动模块用于驱动电机，同时将电机运行电流转换成电压信号并反馈至单片机模块；所述单片机模块用于对反馈回来的电压信号进行检测，判断有无纹波脉冲并进行相应的控制动作。
前述电机驱动模块为BTN8962TA双路电机驱动模块，所述BTN8962TA双路电机驱动模块设在电机两侧且与之电连接，构建H桥电路。
在前述BTN8962TA双路电机驱动模块和电机之间的电路上均设有电容组。
与现有技术比较，本实用新型公开的一种基于电流纹波的电机堵转检测装置，其包括与电机电连接的集成内部电流感测功能的电机驱动模块和带有AD转换的单片机模块；使用所述电机驱动模块可以直接驱动电机，并将电机运行电流转换成电压信号，再将其反馈至带有AD转换的单片机模块，由其对反馈回来的电压信号进行检测，判断有无纹波脉冲，实时采集并计算出波峰和谷底，若两者的差值达到或超出预设值，既判定为存在纹波信号，视为电机正在运转；若在电机运行的预设值内未检测到纹波信号，则判断为电机堵转或停转，既进行关闭驱动电路或切断电机供电，以达到保护电机的目的。本设计使用所述集成内部电流感测功能的电机驱动模块可以直接驱动电机，并将电机运行电流转换成电压信号，解决了现有技术中需要使用独立的电流采样电阻带来的检测精度低，或额外增加运算放大器来实现电流采集带来的电路复杂、算法臃肿、对系统资源消耗过大及使用成本较高等问题。
本实用新型的有益效果是：
采用集成内部电流感测功能的电机驱动模块可以直接采集电流，电路结构简单，准确率高，容错性能好，实用性强；并且无需对纹波信号进行整形，可以使用粗犷的电路架构来实现有效进行电机保护，无需独立的电流采样电阻，无需独立的放大电路，生产制造成本低，可靠性高。
本实用新型的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本实用新型的实践中得到教导。本实用新型的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。
附图说明
为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步的详细描述，其中：
图1为本实用新型的结构原理示意图。
图2为电机与电机驱动模块的连接示意图。
具体实施方式
以下将参照附图，对本实用新型的优选实施例进行详细的描述。应当理解，优选实施例仅为了说明本实用新型，而不是为了限制本实用新型的保护范围。
如图1-图2所示，本实用新型公开的一种基于电流纹波的电机堵转检测装置，包括集成内部电流感测功能的电机驱动模块和带有AD转换的单片机模块，二者与电机电连接；所述电机驱动模块用于驱动电机，同时将电机运行电流转换成电压信号并反馈至单片机模块；所述单片机模块用于对反馈回来的电压信号进行检测，判断有无纹波脉冲并进行相应的控制动作。
检测原理为：
首先，使用集成内部电流感测功能的电机驱动模块来负责驱动电机，同时将电机运行电流转换成电压信号并反馈至带有AD转换的单片机模块；
其次，在AD转换的单片机模块中设置相应的预设值，由单片机模块对电压信号进行实时采集并计算出波峰和谷底，若两者的差值达到或超出预设值，既判定为存在纹波信号，视为电机正在运转；若在电机运行的预设值内未检测到纹波信号，则判断为电机堵转或停转，既进行关闭驱动电路或切断电机供电，以达到保护电机的目的。
所述集成内部电流感测功能的电机驱动模块可以为BTN8962TA双路电机驱动模块，所述BTN8962TA双路电机驱动模块设在电机两侧且与之电连接，构建H桥电路，来驱动电机实现正反转、刹车、停止，并且通过BTN8962TA双路电机驱动模块内布置的电流采集放大电路，可以实现模组内部电流采集，并将其转换成电压信号，采集时无需外置采样电阻或增加运算放大器。
在所述BTN8962TA双路电机驱动模块和电机之间的电路上均设有电容组，用于消除干扰，以实现对模组内部电流的精确采集，准确率高，容错性能好。
以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式保密的限制，任何未脱离本实用新型技术方案内容、依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。
Claims (3)
1.一种基于电流纹波的电机堵转检测装置，其特征在于：包括集成内部电流感测功能的电机驱动模块和带有AD转换的单片机模块，二者与电机电连接；所述电机驱动模块用于驱动电机，同时将电机运行电流转换成电压信号并反馈至单片机模块；所述单片机模块用于对反馈回来的电压信号进行检测，判断有无纹波脉冲并进行相应的控制动作。
2.根据权利要求1所述的基于电流纹波的电机堵转检测装置，其特征在于：所述电机驱动模块为BTN8962TA双路电机驱动模块，所述BTN8962TA双路电机驱动模块设在电机两侧且与之电连接，构建H桥电路。
3.根据权利要求1或2所述的基于电流纹波的电机堵转检测装置，其特征在于：在所述BTN8962TA双路电机驱动模块和电机之间的电路上均设有电容组。
Priority Applications (1)
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| CN202020839748.1U CN211830636U (zh) | 2020-05-19 | 2020-05-19 | 一种基于电流纹波的电机堵转检测装置 |
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| CN202020839748.1U CN211830636U (zh) | 2020-05-19 | 2020-05-19 | 一种基于电流纹波的电机堵转检测装置 |
Publications (1)
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| CN211830636U true CN211830636U (zh) | 2020-10-30 |
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Family Applications (1)
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| CN202020839748.1U Active CN211830636U (zh) | 2020-05-19 | 2020-05-19 | 一种基于电流纹波的电机堵转检测装置 |
Country Status (1)
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Cited By (1)
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| CN112758112A (zh) * | 2021-01-21 | 2021-05-07 | 中车青岛四方机车车辆股份有限公司 | 城轨列车供电处理方法、装置、系统、存储介质及处理器 |
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2020
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| CN112758112A (zh) * | 2021-01-21 | 2021-05-07 | 中车青岛四方机车车辆股份有限公司 | 城轨列车供电处理方法、装置、系统、存储介质及处理器 |
| CN112758112B (zh) * | 2021-01-21 | 2022-07-15 | 中车青岛四方机车车辆股份有限公司 | 城轨列车供电处理方法、装置、系统、存储介质及处理器 |
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