[實用新型]電動馬達保護系統

有效

• 申請號: 201020166163.4
• 申請日: 2010-03-17
• 公開（公告）號: CN201789273U
• 公開（公告）日: 2011-04-06
• 發明（設計）人: 李榮忠
• 申請（專利權）人: 愛科科技有限公司
• 主分類號: H02H7/08
• 分類號: H02H7/08;H02H5/04
• 代理公司: 深圳市順天達專利商標代理有限公司 44217
• 代理人: 郭偉剛;李琴

技術領域

本實用新型涉及一種電動馬達保護系統，更具體地說，涉及一種用于保護家用電器的電動馬達的系統。

背景技術

家用電器的電動馬達用作換能器，用于將電能轉換為機械能。提供給電動馬達的電能通過半導體功率器件例如TRIAC(Triode?for?Alternating?Current，三端雙向可控硅開關器件)或者MOSFET(metal-oxide-semiconductorfield-effect?transistor，金屬氧化物半導體場效應晶體管)來控制。當施加到電動馬達的負荷改變時，尤其是當電動馬達低速運轉且處于較重的負荷狀況時，馬達可能產生過多的熱量，且由于熱效率正反饋，有時馬達可能會被燒毀。解決該問題的傳統方法是，增加熱熔保險絲(thermal?fuse)以防止馬達被燒毀。解決該問題的另一個傳統方法是增加自復保險絲(resettable?fuse)以避免馬達損壞。但是，這兩種傳統的方法都有缺點。增加熱熔保險絲可防止馬達被燒毀、避免火災，但是不能避免馬達損壞。增加自復保險絲可以避免馬達損壞但是成本相當高并且精確度也不夠。

實用新型內容

本專利申請涉及一種用于保護家用電器的電動馬達的電動馬達保護系統。在一方面，該電動馬達保護系統包括用于感測電動馬達的溫度的溫度傳感器、用于控制提供給電動馬達的電功率的功率控制部件、以及與溫度傳感器和功率控制部件電連接的信號處理單元。該信號處理單元被配置用于在溫度傳感器所感測的溫度達到預定的閾值時，控制功率控制部件切斷提供給電動馬達的電功率。

在一個實施例中，所述信號處理單元包括微處理器、可編程只讀存儲器(PROM)或者可擦除可編程只讀存儲器(EPROM)、隨機存取存儲器(RAM)、緩存和用于接收和處理各種輸入和輸出的電路。

在一個實施例中，所述溫度傳感器是負溫度系數(NTC)溫度傳感組件。

在一個實施例中，功率控制部件包括三端雙向可控硅開關器件(TRIAC)，所述信號處理單元被配置成產生觸發脈沖來驅動功率控制部件，該觸發脈沖與交流電(AC)過零信號(zero-crossing?signal)同步。

在另一個實施例中，所述功率控制部件包括金屬氧化物半導體場效應晶體管(MOSFET)，所述信號處理單元被配置成為MOSFET產生脈寬調制(PWM)觸發脈沖，以便將電動馬達的運轉速度保持在期望的范圍內。

在另一方面，電動馬達保護系統包括用于感測電動馬達的溫度的溫度傳感器、用于控制提供給電動馬達的電功率的功率控制部件、以及與溫度傳感器和功率控制部件電連接的信號處理單元。該信號處理單元被配置用于計算溫度傳感器所感測的溫度的上升率，并在所計算的上升率等于或大于預定閾值時，控制功率控制部件切斷提供給電動馬達的電功率。

在一個實施例中，上升率是電動馬達在預定時間段內的溫度升高量與該預定時間段的持續時間的比率。

在另一個實施例中，溫度上升率的預定閾值與溫度差值和預定最高溫度之間的比率呈線性關系，其中該溫度差值是電動馬達的預定最高溫度與電動馬達的前一測得溫度之間的差值。

在另一方面，電動馬達保護系統包括用于感測電動馬達的速度的馬達速度傳感器、用于控制提供給電動馬達的電功率的功率控制部件、以及與馬達速度傳感器和功率控制部件電連接的信號處理單元。該信號處理單元被配置用于當在預定的時間段內馬達速度傳感器所感測的速度為零或者明顯低于預定的目標值時，切斷提供給電動馬達的電功率。

在一個實施例中，當馬達速度傳感器所感測的電動馬達的速度既不為零也不明顯低于預定的目標值時，所述信號處理單元被配置用于控制功率控制部件調節提供給電動馬達的功率，使得電動馬達的速度處于期望的速度值范圍內。當馬達速度傳感器所感測的電動馬達的速度既不為零也不明顯低于預定的目標值時功率控制部件對提供給電動馬達的功率進行的調節，是與速度差值和期望速度范圍的中心值之間的比率成正比的，該速度差值是電動馬達的當前速度與期望速度范圍的中心值的差值。

在一個實施例中，所述馬達速度傳感器是霍爾效應(Hall?effect)傳感器。

在另一方面，電動馬達保護系統包括用于感測提供給電動馬達的電流的電流感測電路、用于控制提供給電動馬達的電功率的功率控制部件、以及與電流感測電路和功率控制部件電連接的信號處理單元。該信號處理單元被配置用于根據提供給電動馬達的預定電壓和電流感測電路所感測的電流計算出電動馬達的平均功耗，并當在預定的時間段內所計算的電動馬達的平均功耗達到預定的閾值時，切斷提供給電動馬達的電功率。