CN2877138Y - 直流无刷电机控制器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种直流无刷电机控制器，它包括位置译码电路、逻辑控制电路、功率驱动电路、智能保护电路以及为整个直流无刷电机控制器提供电源的电源变换电路，电源变换电路外接直流电源输入。位置译码电路的输入接直流无刷电动机的霍尔位置传感器的输出，位置译码电路的输出接逻辑控制电路的输入，逻辑控制电路的输出接功率驱动电路的输入，功率驱动电路的输出与直流无刷电动机的三相绕组相连，功率驱动电路上的采样信号送给智能保护电路，经智能保护电路运算、处理，再发送信号给逻辑控制电路控制对电机的驱动。本实用新型不仅提高了驱动电机的准确性和可靠性，而且实现了对电机的动态实时监控，从而有效保护电机，提高生产安全性。

Description

直流无刷电机控制器

技术领域

本实用新型属电机控制和保护领域，尤其涉及一种具有保护作用的控制电机驱动的直流无刷电机控制器。

背景技术

由于工矿企业生产过程的不稳定难免出现电机过载、电压不稳定的现象，有时还会出现电机堵转、短路，以致造成电机烧毁、设备停转，影响生产、危及安全。目前工矿企业所用的电动机的保护方式为热继电器保护方式，这种方式无法采集到电动机的电流值，无法实现对电动机的动态实时监控，并且这类装置技术落后、准确性不高无法可靠地完成对电动机的控制和保护。

发明内容

本实用新型主要是解决无法对电动机进行动态实时监控，控制不准确、保护不可靠的技术问题；提供一种能准确地控制和驱动电机、对电机进行动态实时监控、有效保护电机的直流无刷电机控制器。

本实用新型的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：本实用新型包括与直流无刷电动机的三相绕组相连的功率驱动电路，还包括位置译码电路、逻辑控制电路、智能保护电路以及为整个直流无刷电机控制器提供电源的电源变换电路，所述的位置译码电路的输入接直流无刷电动机的霍尔位置传感器的输出，位置译码电路的输出接所述的逻辑控制电路的输入，逻辑控制电路的输出接所述的功率驱动电路的输入，所述的功率驱动电路还与所述的智能保护电路相连，智能保护电路又与所述的逻辑控制电路相连。位置译码电路将从霍尔位置传感器过来的信号译码后输送给逻辑控制电路，再由逻辑控制电路进行逻辑综合，转化为功率驱动信号，送到功率驱动电路驱动直流无刷电机的运转。同时功率驱动电路上还将采样信号输送给智能保护电路，智能保护电路做出判断再将信号输送给逻辑控制电路控制对功率驱动电路的输出。如果智能保护电路得到的采样信号为过流、短路或电机堵转，则逻辑控制电路马上关断对功率驱动电路的输出，使电机断电，实现对电机的动态实时监控，电机工作的可靠性大大提高。逻辑控制电路同时还可以和电机的其它功能控制模块相连，兼有对电机的其它控制作用。

作为优选，所述的位置译码电路、逻辑控制电路采用逻辑译码芯片U1实现，直流无刷电动机的霍尔位置传感器接U1的4、5、6脚，U1的19、20、21脚接所述的功率驱动电路的输入。

作为优选，所述的功率驱动电路由A、B、C三路组成，A路输入经电阻R4a接场效应管Q1B的栅极，Q1B的漏极与另一个场效应管Q1A的漏极相连，Q1A上并联有二极管D7；B路输入经电阻R4b接场效应管Q2B的栅极，Q2B的漏极与另一个场效应管Q2A的漏极相连，Q2A上并联有二极管D5；C路输入经电阻R4c接场效应管Q3B的栅极，Q3B的漏极与另一个场效应管Q3A的漏极相连，Q3A上并联有二极管D6；Q1B、Q2B、Q3B的源极与采样电阻R6相连，Q1A、Q2A、Q3A的源极与电压VM相连，并且Q1A、Q2A、Q3A的漏极分别与所述的直流无刷电动机的三相绕组相连；电阻R4a、R4b、R4c分别经电容C17、C18、C19接采样电阻R6，然后将采样信号输送给所述的智能保护电路，R6的另一端接地。

作为优选，所述的智能保护电路为PIC系列单片机，其13脚接所述的功率驱动电路的采样信号，其8、9、10脚接逻辑译码芯片U1的3、7、23脚。实现方便，性能稳定，可靠性高。

本实用新型的有益效果是：采用位置译码电路和逻辑控制电路去控制功率驱动电路，实现驱动电机的运转，提高了驱动电机的准确性和可靠性；同时，通过单片机对功率驱动电路中采样信号的判断，再输送给逻辑控制电路控制功率驱动，实现对电机的动态实时监控，从而有效保护电机，提高生产安全性。

附图说明

图1是本实用新型与直流无刷电动机相连的一种电路结构框图。

图2是本实用新型的一种电路原理图。

图中1.位置译码电路，2.逻辑控制电路，3.功率驱动电路，4.智能保护电路，5.电源变换电路，6.电机三相绕组，7.霍尔位置传感器。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。

实施例1：本实施例的直流无刷电机控制器，如图1所示，包括位置译码电路1、逻辑控制电路2、功率驱动电路3、智能保护电路4以及为整个直流无刷电机控制器提供电源的电源变换电路5，电源变换电路5外接直流电源输入，位置译码电路1的输入接直流无刷电动机的霍尔位置传感器7的输出，位置译码电路1的输出接逻辑控制电路2的输入，逻辑控制电路2的输出接功率驱动电路3的输入，功率驱动电路3的输出与直流无刷电动机的三相绕组6相连，功率驱动电路3上的采样信号送给智能保护电路4，经智能保护电路运算、处理，再发送信号给逻辑控制电路2控制对电机的驱动。本实施例中位置译码电路1、逻辑控制电路2采用逻辑译码芯片U1实现，U1选用了芯片MC33035，直流无刷电动机的霍尔位置传感器7接U1的4、5、6脚，U1的19、20、21脚分别与功率驱动电路3中的电阻R4a、R4b、R4c相连。功率驱动电路3由A、B、C三路组成，A路输入经电阻R4a接场效应管Q1B的栅极，Q1B的漏极与另一个场效应管Q1A的漏极相连，Q1A上并联有二极管D7；B路输入经电阻R4b接场效应管Q2B的栅极，Q2B的漏极与另一个场效应管Q2A的漏极相连，Q2A上并联有二极管D5；C路输入经电阻R4c接场效应管Q3B的栅极，Q3B的漏极与另一个场效应管Q3A的漏极相连，Q3A上并联有二极管D6；Q1B、Q2B、Q3B的源极与采样电阻R6相连，Q1A、Q2A、Q3A的源极与电压VM相连，并且Q1A、Q2A、Q3A的漏极分别与直流无刷电动机的三相绕组6相连；电阻R4a、R4b、R4c分别经电容C17、C18、C19接采样电阻R6，R6的另一端接地，R6获得的采样信号再输送给智能保护电路4。本实施例的智能保护电路4为PIC系列单片机，具体选用PIC16F676，其13脚接R6送来的采样信号，其8、9、10脚输送给逻辑译码芯片U1的3、7、23脚，如图2所示。

工作过程：首先直流无刷电机控制器通过位置译码电路对电机反馈的霍尔位置传感器信号进行译码，然后把处理的信号送到逻辑控制电路进行逻辑综合，转化为功率驱动信号，送到功率驱动级，驱动直流无刷电机的运转。同时，PIC单片机作为系统保护用，单片机通过检测电机电流反馈值和转速反馈信号，一旦检测到过流、短路或电机堵转信号，则马上通知逻辑控制电路关断对功率驱动电路的输出，使电机断电，实现对电机的动态实时监控，电机工作的可靠性、安全性得到大大提高。

Claims (4)

1.一种直流无刷电机控制器，包括与直流无刷电动机的三相绕组(6)相连的功率驱动电路(3)，其特征在于还包括位置译码电路(1)、逻辑控制电路(2)、智能保护电路(4)以及为整个直流无刷电机控制器提供电源的电源变换电路(5)，所述的位置译码电路(1)的输入接直流无刷电动机的霍尔位置传感器(7)的输出，位置译码电路(1)的输出接所述的逻辑控制电路(2)的输入，逻辑控制电路(2)的输出接所述的功率驱动电路(3)的输入，所述的功率驱动电路(3)还与所述的智能保护电路(4)相连，智能保护电路(4)又与所述的逻辑控制电路(2)相连。

2.根据权利要求1所述的直流无刷电机控制器，其特征在于所述的位置译码电路(1)、逻辑控制电路(2)采用逻辑译码芯片U1实现，直流无刷电动机的霍尔位置传感器(7)接U1的4、5、6脚，U1的19、20、21脚接所述的功率驱动电路(3)的输入。

3.根据权利要求1所述的直流无刷电机控制器，其特征在于所述的功率驱动电路(3)由A、B、C三路组成，A路输入经电阻R4a接场效应管Q1B的栅极，Q1B的漏极与另一个场效应管Q1A的漏极相连，Q1A上并联有二极管D7；B路输入经电阻R4b接场效应管Q2B的栅极，Q2B的漏极与另一个场效应管Q2A的漏极相连，Q2A上并联有二极管D5；C路输入经电阻R4c接场效应管Q3B的栅极，Q3B的漏极与另一个场效应管Q3A的漏极相连，Q3A上并联有二极管D6；Q1B、Q2B、Q3B的源极与采样电阻R6相连，Q1A、Q2A、Q3A的源极与电压VM相连，并且Q1A、Q2A、Q3A的漏极分别与所述的直流无刷电动机的三相绕组(6)相连；电阻R4a、R4b、R4c分别经电容C17、C18、C19接采样电阻R6，然后将采样信号输送给所述的智能保护电路(4)，R6的另一端接地。

4.根据权利要求1或2或3所述的直流无刷电机控制器，其特征在于所述的智能保护电路(4)为PIC系列单片机，其13脚接所述的功率驱动电路(3)的采样信号，其8、9、10脚接逻辑译码芯片U1的3、7、23脚。

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