[發明專利]一種無刷直流電機的故障檢測與保護電路

有效

• 申請號: 201110248241.4
• 申請日: 2011-08-25
• 公開（公告）號: CN102290790A
• 公開（公告）日: 2011-12-21
• 發明（設計）人: 文馳;陳欣
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: H02H7/08
• 分類號: H02H7/08;H02H7/085;H02H7/09;G01R31/34
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 許方

1.一種無刷直流電機的故障檢測與保護電路，其特征在于：包括三相電流信號檢測模塊、定子繞組缺相故障切換模塊、霍爾傳感器信號檢測模塊、定子繞組過流檢測模塊、CPLD故障處理模塊和繞組電流切斷模塊；

三相電流信號檢測模塊檢測直流電機的三相信號，并分別送入CPLD故障處理模塊；

霍爾傳感器信號檢測模塊對霍爾傳感器的輸出信號進行檢測及整形，并將霍爾整形信號輸入CPLD故障處理模塊；

定子繞組過流檢測模塊采集繞組電流并轉化為電壓，與設定的電壓值進行比較，當小于設定的電壓值時向CPLD故障處理模塊輸入過流故障信號；

CPLD故障處理模塊對前述輸入的三相信號、霍爾整形信號和過流故障信號進行邏輯處理，并分別向定子繞組缺相故障切換模塊和繞組電流切斷模塊發出故障切換信號和故障保護信號；

定子繞組缺相故障切換模塊根據CPLD故障處理模塊的故障切換信號接通三相橋備份電路的電源，實現故障相的正常輸出；

繞組電流切斷模塊根據CPLD故障處理模塊的故障保護信號斷開三相橋電路的電源，切斷電機繞組的電流。

2.如權利要求1所述的一種無刷直流電機的故障檢測與保護電路，其特征在于：所述三相電流信號檢測模塊包括分別對三相進行檢測的單相電壓信號檢測電路，其中，各單相電壓信號檢測電路均包括依次連接的電壓互感器、整流電路、穩壓濾波電路、限流電阻和光耦。

3.如權利要求1所述的一種無刷直流電機的故障檢測與保護電路，其特征在于：所述定子繞組缺陷故障切換模塊包括分別與三相對應的故障切換電路，所述的故障切換電路包括橋臂備份電路和兩個中間繼電器，所述三相橋電路的某一相連接在兩個中間繼電器的常閉觸點之間，而橋臂備份電路包括相串聯的兩個功率開關管，其兩端連接在兩個中間繼電器的常開觸點之間，各中間繼電器中線圈的一端接地，另一端連接CPLD的故障切換信號輸出端。

4.如權利要求1所述的一種無刷直流電機的故障檢測與保護電路，其特征在于：所述霍爾傳感器信號檢測模塊包括分別對三相進行檢測的單相霍爾傳感器信號檢測電路，其中，各單相霍爾傳感器信號檢測電路均包括相互串聯的濾波電容和光耦，且濾波電容的輸入端連接霍爾傳感器的輸出端，而光耦的輸出端連接CPLD故障處理模塊的輸入端。

5.如權利要求1所述的一種無刷直流電機的故障檢測與保護電路，其特征在于：所述定子繞組過流檢測模塊包括分別對三相進行檢測的單相定子繞組過流檢測電路，其中，各單相定子繞組過流檢測電路均包括第一電阻、二階濾波電路和比較器，且第一電阻連接在該相橋電路下端功率管源極與地之間，二階濾波電路的一端連接在前述功率管源極與第一電阻之間，另一端連接比較器的一個輸入端，比較器的另一輸入端輸入設定的電壓值，而比較器的輸出端連接CPLD故障處理模塊的輸入端。

6.如權利要求1所述的一種無刷直流電機的故障檢測與保護電路，其特征在于：所述繞組電流切斷模塊包括依次連接的光耦、分壓電路和MOS管，所述光耦的輸入端連接CPLD故障處理模塊的故障保護信號輸出端，輸出端連接分壓電路的輸入端，而分壓電路的輸出端分別連接MOS管的源極和柵極，而MOS管的源極連接外部電源，漏極連接三相橋電路的電源輸入端。