CN217643199U - 同步电机驱动电路 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种同步电机驱动电路。其中，该同步电机驱动电路包括逆变电路、检测电路、控制电路和驱动电路，逆变电路与同步电机连接；检测电路与逆变电路连接，用于检测同步电机的工作参数；控制电路与检测电路连接，控制电路基于工作参数输出控制信号；驱动电路分别与控制电路及逆变电路连接，在控制信号的控制下驱动逆变电路工作。本申请提供的同步电机驱动电路，能够对同步电机进行调速及方向控制。

Description

同步电机驱动电路

技术领域

本申请涉及同步电机控制领域，特别是涉及一种同步电机驱动电路。

背景技术

目前，同步电机使用时，直接接入交流市电，同步电机的转速固定，且同步电机启动时，同步电机转子方向随机不可控制。

实用新型内容

本申请主要解决的技术问题是提供一种同步电机驱动电路，能够对同步电机进行调速及方向控制。

为解决上述技术问题，本申请采用的一个技术方案是提供一种同步电机驱动电路，该同步电机驱动电路包括逆变电路、检测电路、控制电路和驱动电路，逆变电路与同步电机连接；检测电路与逆变电路连接，用于检测同步电机的工作参数；控制电路与检测电路连接，控制电路基于工作参数输出控制信号；驱动电路分别与控制电路及逆变电路连接，在控制信号的控制下驱动逆变电路工作。

有益技术效果：同步电机驱动电路通过设置检测电路检测同步电机的工作参数，控制电路基于同步电机的工作参数输出控制信号，驱动电路在控制信号的控制下，驱动逆变电路工作，逆变电路工作时能够控制同步电机工作。通过上述方式，控制电路可以根据同步电机的工作参数，输出不同的控制信号，从而对同步电机进行调速以及方向控制。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。其中：

图1是本申请同步电机驱动电路一实施例的结构示意图；

图2是图1实施例中逆变电路一具体电路的示意图；

图3是图2实施例中逆变电路另一具体电路的示意图；

图4是图1实施例中检测电路一具体电路的示意图；

图5是图1实施例中检测电路另一具体电路的示意图；

图6是图1实施例中检测电路又一具体电路的示意图；

图7是图3实施例中供电电路一具体电路的示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。根据本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

在本申请实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请实施例中的具体含义。

在本申请实施例中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

参阅图1，图1是本申请同步电机驱动电路10一实施例的结构示意图。如图1所示，同步电机驱动电路10包括逆变电路、检测电路120、控制电路110和驱动电路130，逆变电路与同步电机连接；检测电路120与逆变电路连接，用于检测同步电机的工作参数；控制电路110与检测电路120连接，控制电路110基于工作参数输出控制信号；驱动电路130分别与控制电路110及逆变电路连接，在控制信号的控制下驱动逆变电路工作。

逆变电路与同步电机连接，为同步电机提供电压信号。检测电路120与逆变电路以及控制电路110连接，主要用于检测同步电机的工作参数。同步电机开始工作前，检测电路120对同步电机的工作参数进行检测；或者同步电机工作时，检测电路120对同步电机的工作参数进行实时或者定时的检测，而对同步电机工作参数的检测，可以是同步电机转子的位置、同步电机工作电压频率、同步电机工作电流等。控制电路110基于检测电路120检测到的同步电机的工作参数，输出与同步电机工作参数对应的控制信号；驱动电路130分别与控制电路110及逆变电路连接，则控制电路110输出控制信号，控制驱动电路130工作，驱动电路130再驱动逆变电路工作。

同步电机驱动电路10通过设置检测电路120检测同步电机的工作参数，控制电路110基于同步电机的工作参数输出控制信号，驱动电路130在控制信号的控制下，驱动逆变电路工作，逆变电路工作时能够控制同步电机工作。通过上述方式，控制电路110可以根据同步电机的工作参数，输出不同的控制信号，从而对同步电机进行调速以及方向控制。

逆变电路140在驱动电路130的控制下开始工作，为同步电机提供电压信号。参阅图2，图2是图1实施例中逆变电路一具体电路的示意图。如图2所示，逆变电路141包括第一电阻R141，其第一端与驱动电路130连接；第一开关管Q141，其控制端与第一电阻R141第二端连接，其第一端与同步电机连接，其第二端接地；第二电阻R142，其第一端与第一电阻R141第二端连接，其第二端与第一开关管Q141第二端连接；第三电阻R143，其第一端与驱动电路130连接；第二开关管Q142，其控制端与第三电阻R143第二端连接，其第一端与同步电机连接，其第二端接地；第四电阻R144，其第一端与第三电阻R143第二端连接，其第二端与第二开关管Q142第二端连接。

逆变电路141包括第一电阻R141、第二电阻R142、第三电阻R143、第四电阻R144、第一开关管Q141和第二开关管Q142，第一电阻R141的第一端连接驱动电路130，其第二端连接第二电阻R142的第一端，以及连接第一开关管Q141的控制端；第一开关管Q141的第一端接同步电机，其第二端连接第二电阻R142的第二端，以及接地；第三电阻R143的第一端连接驱动电路130，其第二端连接第四电阻R144的第一端，以及连接第二开关管Q142的控制端；第二开关管Q142的第一端接同步电机，其第二端连接第四电阻R144的第二端，以及接地。通过上述连接方式，控制电路110输出控制信号，控制驱动电路130分别控制逆变电路141中的两个开关管工作，即第一开关管Q141导通时，第二开关管Q142截止，第一开关管Q141截止时，第二开关管Q142导通。通过控制第一开关管Q141和第二开关管Q142轮流导通的频率，能够控制同步电机的转速；而不同开关管的导通，则可以控制同步电机转子的方向。

参阅图3，图3是图2实施例中逆变电路另一具体电路的示意图。如图3所示，在图2实施例的基础上，逆变电路142进一步包括第五电阻R145，其第一端与驱动电路130连接；第三开关管Q143，其控制端与第五电阻R145第二端连接，其第一端供电电路连接，其第二端与第一开关管Q141第一端连接；第六电阻R146，其第一端与第三开关管Q143控制端连接，其第二端与第三开关管Q143第二端连接；第七电阻R147，其第一端与驱动电路130连接；第四开关管Q144，其控制端与第七电阻R147第二端连接，其第一端与供电电路连接，其第二端与第二开关管Q142第一端连接；第八电阻R148，其第一端与第四开关管Q144控制端连接，其第二端与第四开关管Q144第二端连接。

逆变电路142进一步包括第五电阻R145、第六电阻R146、第七电阻R147、第八电阻R148、第三开关管Q143、第四开关管Q144，第五电阻R145的第一端连接驱动电路130，其第二端连接第六电阻R146的第一端，以及连接第三开关管Q143的控制端；第三开关管Q143的第一端接入供电电路，其第二端连接第一开关管Q141的第一端；第七电阻R147的第一端连接驱动电路130，其第二端连接第八电阻R148的第一端，以及连接第四开关管Q144的控制端；第四开关管Q144的第一端接入供电电路，其第二端连接第二开关管Q142第一端。通过上述连接方式，控制电路110输出控制信号，控制驱动电路130分别控制逆变电路142中的四个开关管工作，即第一开关管Q141和第四开关管Q144导通时，第二开关管Q142和第三开关管Q143截止，第一开关管Q141和第四开关管Q144截止时，第二开关管Q142和第三开关管Q143导通。通过控制两组开关管轮流导通的频率，能够控制同步电机的转速；而不同组开关管的导通，则可以控制同步电机转子的方向。

检测电路120用于检测同步电机的工作参数，检测电路120包括电流检测电路121，与逆变电路140以及控制电路110连接，用于检测同步电机的工作电流。

同步电机工作时，电流检测电路121检测同步电机的工作电流，并将检测结果输入至控制电路110，控制电路110根据电流检测结果，可以用来判断同步电机转子的位置，或者判断同步电机是否发生堵转。当同步电机发生堵转时，同步电机的工作电流变大，电流检测电路121将检测到的同步电机的工作电流变大的结果反馈至控制电路110，控制电路110判断同步电机发生堵转，则停止控制信号的输出，从而控制同步电机停止工作，避免同步电机继续堵转造成不可逆伤害。

参阅图4，图4是图1实施例中检测电路一具体电路的示意图。如图4所示，电流检测电路121包括第一电阻R211，其第一端与第一开关管Q141第二端连接；放大器U211，其正向输入端与第一电阻R211第二端连接；第二电阻R212，其第一端与放大器U211反向输入端连接，其第二端与放大器U211输出端连接；第一电容C211，其第一端与放大器U211反向输入端连接，其第二端与放大器U211输出端连接；第三电阻R213，其第一端与放大器U211输出端连接；第一二极管D211，其阴极接第二电压VCC2，其阳极与第三电阻R213第二端连接；第二电容C212，其第一端与第一二极管D211阳极以及控制电路110连接，其第二端接地。

电流检测电路121包括第一电阻R211、第二电阻R212、第三电阻R213、第一电容C211、第二电容C212、第一二极管D211和放大器U211，第一电阻R211的第一端与第一开关管Q141的第二端连接，其第二端与放大器U211的正向输出端连接；第二电阻R212与第一电容C211并联设置于放大器U211的反向输入端与输出端之间；第三电阻R213的第一端与放大器U211的输出端连接，其第二端与第一二极管D211阳极连接；第二电容C212的第一端与二极管阳极连接，以及接控制电路110，其第二端接地；第一二极管D211的阴极接第二电压VCC2。电流检测电路120通过采集第一开关管第二端的电流，并输出与同步电机工作电流对应的信号至控制电路110，控制电路110基于该信号判断同步电机转子的位置，或者同步电机是否发生堵转，从而控制同步电机工作。

可选地，检测电路120包括反电势电压检测电路122，与逆变电路140以及控制电路110连接，用于检测逆变电路140反电势电压。同步电机工作时，反电势电压检测电路122对逆变电路140的反电势电压进行检测，并将检测结果反馈至控制电路110，控制电路110则根据检测结果对同步电机转子的位置进行判断，并根据同步电机转子的位置，输出与控制方向对应的控制信号。

参阅图5，图5是图1实施例中检测电路另一具体电路的示意图。如图5所示，反电势电压检测电路122包括第一电阻R221，其第一端与第二开关管Q142第一端连接；放大器U221，其正向输入端与第一电阻R221第二端连接；第二电阻R222，其第一端与放大器U221反向输入端连接，其第二端与放大器U221输出端连接；第一电容C221，其第一端与放大器U221反向输入端连接，其第二端与放大器U221输出端连接；第三电阻R223，其第一端与放大器U221输出端连接；第一二极管D221，其阴极接第二电压VCC2，其阳极与第三电阻R223第二端连接；第二电容C222，其第一端与第一二极管D221阳极以及控制电路110连接，其第二端接地。

反电势电压检测电路122包括第一电阻R221、第二电阻R222、第三电阻R223、第一电容C221、第二电容C222、第一二极管D221和放大器U221，第一电阻R221的第一端与第二开关管Q142的第一端连接，其第二端与放大器U221的正向输出端连接；第二电阻R222与第一电容C221并联设置于放大器U221的反向输入端与输出端之间；第三电阻R223的第一端与放大器U221的输出端连接，其第二端与第一二极管D221阳极连接；第二电容C222的第一端与二极管阳极连接，以及接控制电路110，其第二端接地；第一二极管D221的阴极接第二电压VCC2。反电势电压检测电路122对第二开关管第一端的反电势电压进行检测，并将检测结果反馈至控制电路110，控制电路110则根据检测结果对同步电机转子的位置进行判断，并根据同步电机转子的位置，输出与控制方向对应的控制信号。

可选地，检测电路120包括供电电压检测电路123，与供电电路连接，用于检测第一电压VCC1。

参阅图6至图7，图6是图1实施例中检测电路又一具体电路的示意图，图7是图3实施例中供电电路一具体电路的示意图。如图6所示，供电电压检测电路123包括第一电阻R231，其第一端与供电电路连接；第二电阻R232，其第一端与第一电阻R231第二端连接，其第二端接地；第三电阻R233，其第一端与第二电阻R232第一端连接，其第二端与控制电路110连接。

供电电压检测电路120包括第一电阻R231、第二电阻R232、第三电阻R233，第一电阻R231的第一端接供电电路，其第二端与第二电阻R232第一端连接；第二电阻R232第二端接地；第三电阻R233第一端与第一电阻R231第二端连接，其第二端接控制电路110。供电电压检测电路123主要采集供电电路的第一电压VCC1，并将检测结果反馈至主控电路。

上述检测电路120主要采集同步电机的工作电流、同步电机反电势电压、同步电机供电电路电压等参数，主要应用于控制电路110对同步电机工作参数的采集，可以用来实现同步电机转速闭环调节，输出控制信号。

可选地，检测电路120可以是霍尔检测电路(未标注)或者脉冲检测电路(未标注)。检测电路120是霍尔检测电路时，利用霍尔传感器，感应同步电机内磁场的变换，即通过预设磁场方向，判断同步电机转子当前位置，控制电路110则根据霍尔检测电路的检测结果，输出控制信号。

控制电路110可以包括控制器(未标注)。其中，控制器还可以称为CPU(CentralProcessing Unit，中央处理单元)。控制器可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。控制器还可以是通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。通用处理器可以是微处理器或者该控制器也可以是任何常规的处理器等。

在本申请的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、机构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、机构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的机构、片段或部分，并且本申请的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本申请的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(可以是个人计算机，服务器，网络设备或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，"计算机存储介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机存储介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。

以上所述仅为本申请的实施方式，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种同步电机驱动电路，其特征在于，包括：

逆变电路，与同步电机连接；

检测电路，与所述逆变电路连接，用于检测所述同步电机的工作参数；

控制电路，与所述检测电路连接，所述控制电路基于所述工作参数输出控制信号；

驱动电路，分别与所述控制电路及逆变电路连接，在所述控制信号的控制下驱动所述逆变电路工作。

2.根据权利要求1所述的同步电机驱动电路，其特征在于，所述逆变电路包括：

第一电阻，其第一端与所述驱动电路连接；

第一开关管，其控制端与所述第一电阻第二端连接，其第一端与所述同步电机连接，其第二端接地；

第二电阻，其第一端与所述第一电阻第二端连接，其第二端与所述第一开关管第二端连接；

第三电阻，其第一端与所述驱动电路连接；

第二开关管，其控制端与所述第三电阻第二端连接，其第一端与所述同步电机连接，其第二端接地；

第四电阻，其第一端与所述第三电阻第二端连接，其第二端与所述第二开关管第二端连接。

3.根据权利要求2所述的同步电机驱动电路，其特征在于，所述逆变电路进一步包括：

第五电阻，其第一端与所述驱动电路连接；

第三开关管，其控制端与所述第五电阻第二端连接，其第一端供电电路连接，其第二端与所述第一开关管第一端连接；

第六电阻，其第一端与所述第三开关管控制端连接，其第二端与所述第三开关管第二端连接；

第七电阻，其第一端与所述驱动电路连接；

第四开关管，其控制端与所述第七电阻第二端连接，其第一端与所述供电电路连接，其第二端与所述第二开关管第一端连接；

第八电阻，其第一端与所述第四开关管控制端连接，其第二端与所述第四开关管第二端连接。

4.根据权利要求3所述的同步电机驱动电路，其特征在于，所述检测电路包括：

电流检测电路，与所述逆变电路以及所述控制电路连接，用于检测所述同步电机工作电流。

5.根据权利要求4所述的同步电机驱动电路，其特征在于，所述电流检测电路包括：

第一电阻，其第一端与所述第一开关管第二端连接；

放大器，其正向输入端与所述第一电阻第二端连接；

第二电阻，其第一端与所述放大器反向输入端连接，其第二端与所述放大器输出端连接；

第一电容，其第一端与所述放大器反向输入端连接，其第二端与所述放大器输出端连接；

第三电阻，其第一端与所述放大器输出端连接；

第一二极管，其阴极接第二电压，其阳极与所述第三电阻第二端连接；

第二电容，其第一端与所述第一二极管阳极以及所述控制电路连接，其第二端接地。

6.根据权利要求3所述的同步电机驱动电路，其特征在于，所述检测电路包括：

反电势电压检测电路，与所述逆变电路以及所述控制电路连接，用于检测所述逆变电路反电势电压。

7.根据权利要求6所述的同步电机驱动电路，其特征在于，所述反电势电压检测电路包括：

第一电阻，其第一端与所述第二开关管第一端连接；

放大器，其正向输入端与所述第一电阻第二端连接；

第二电阻，其第一端与所述放大器反向输入端连接，其第二端与所述放大器输出端连接；

第一电容，其第一端与所述放大器反向输入端连接，其第二端与所述放大器输出端连接；

第三电阻，其第一端与所述放大器输出端连接；

第一二极管，其阴极接第二电压，其阳极与所述第三电阻第二端连接；

第二电容，其第一端与所述第一二极管阳极以及所述控制电路连接，其第二端接地。

8.根据权利要求3所述的同步电机驱动电路，其特征在于，所述检测电路包括：

供电电压检测电路，与所述供电电路连接，用于检测第一电压。

9.根据权利要求8所述的同步电机驱动电路，其特征在于，供电电压检测电路包括：

第一电阻，其第一端与所述供电电路连接；

第二电阻，其第一端与所述第一电阻第二端连接，其第二端接地；

第三电阻，其第一端与所述第二电阻第一端连接，其第二端与所述控制电路连接。

10.根据权利要求1所述的同步电机驱动电路，其特征在于，所述检测电路包括：

霍尔检测电路，与所述控制电路连接，用于检测同步电机工作状态。

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