[發(fā)明專(zhuān)利]無(wú)位置傳感器的無(wú)刷直流電機(jī)電子換相檢測(cè)電路

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210091823.0
• 申請(qǐng)日: 2012-03-31
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102629846A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-08-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李小清;王仕博;朱英啟;陸韻;李忠坤
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 蘇州大一裝備科技有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H02P6/18
• 分類(lèi)號(hào): H02P6/18
• 代理公司: 蘇州創(chuàng)元專(zhuān)利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 32103
• 代理人: 范晴

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及無(wú)刷直流電機(jī)領(lǐng)域，具體涉及無(wú)位置傳感器的無(wú)刷直流電機(jī)電子換相檢測(cè)電路。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)的有刷直流電機(jī)因?yàn)樾枰褂秒娝⒑蛽Q向器而造成其具有壽命短、噪聲大、可靠性差、結(jié)構(gòu)復(fù)雜等不良特點(diǎn)，因而不能應(yīng)用到一些特殊的場(chǎng)合。帶位置傳感器的無(wú)刷直流電機(jī)則需要較多的引出線、較精確的傳感器安裝位置，在一些如高溫高壓、高干擾、高震蕩等特殊環(huán)的境中位置傳感器的使用會(huì)大大降低系統(tǒng)的可靠性。無(wú)刷直流電機(jī)的無(wú)位置傳感器驅(qū)動(dòng)技術(shù)則是解決上述問(wèn)題的一種方法。

無(wú)刷直流電機(jī)的轉(zhuǎn)速是通過(guò)驅(qū)動(dòng)電壓來(lái)控制的，同時(shí)通過(guò)檢測(cè)轉(zhuǎn)子的位置實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)電源的電子換相。在眾多的換相檢測(cè)電路中反電動(dòng)勢(shì)法最為成熟。由于直流電機(jī)的轉(zhuǎn)子位置和相應(yīng)的電樞繞相組上的反電動(dòng)勢(shì)具有固定的關(guān)系，因而可以通過(guò)檢測(cè)電機(jī)電樞相繞組上的電動(dòng)勢(shì)電壓過(guò)零點(diǎn)的方法來(lái)確定轉(zhuǎn)子的位置，這樣就無(wú)需使用位置傳感器件。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的在于提供無(wú)位置傳感器的無(wú)刷直流電機(jī)電子換相檢測(cè)電路，是一種基于反電動(dòng)勢(shì)法的檢測(cè)電路。其通過(guò)檢測(cè)相電壓間接獲得反電動(dòng)勢(shì)信息進(jìn)而確定轉(zhuǎn)子的位置，提高了系統(tǒng)的可靠性。

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的這些問(wèn)題，本發(fā)明提供的技術(shù)方案是：

無(wú)位置傳感器的無(wú)刷直流電機(jī)電子換相檢測(cè)電路，是基于反電動(dòng)勢(shì)法的換相檢測(cè)電路。它包括依序布置的無(wú)刷直流電機(jī)等效電路、反電動(dòng)勢(shì)過(guò)零點(diǎn)檢測(cè)電路、光電隔離電路以及微處理器單元，反電動(dòng)勢(shì)過(guò)零點(diǎn)檢測(cè)電路的接口分別與無(wú)刷直流電機(jī)等效電路的三相輸出線相連，所述反電動(dòng)勢(shì)過(guò)零點(diǎn)檢測(cè)電路的三相反電動(dòng)勢(shì)輸出線再分別與三組獨(dú)立的光電隔離電路相連，三組光電隔離電路的輸出端均接入微處理器單元。

更為詳細(xì)的技術(shù)方案是：無(wú)位置傳感器的無(wú)刷直流電機(jī)電子換相檢測(cè)電路，它包括依序布置的無(wú)刷直流電機(jī)等效電路、反電動(dòng)勢(shì)過(guò)零點(diǎn)檢測(cè)電路、光電隔離電路以及微處理器單元，反電動(dòng)勢(shì)過(guò)零點(diǎn)檢測(cè)電路的接口分別與無(wú)刷直流電機(jī)等效電路的三相輸出線相連，所述反電動(dòng)勢(shì)過(guò)零點(diǎn)檢測(cè)電路的三相反電動(dòng)勢(shì)輸出線再分別與三組獨(dú)立的光電隔離電路相連，三組光電隔離電路的輸出端均接入微處理器單元，所述三組獨(dú)立的光電隔離電路分別為U相光電隔離電路、V相光電隔離電路以及W相光電隔離電路,?每一相的光電隔離電路的電路結(jié)構(gòu)相同，每一相的光電隔離電路的輸出端接入微處理器單元，所述的反電動(dòng)勢(shì)過(guò)零點(diǎn)檢測(cè)電路包括U相檢測(cè)電路、V相檢測(cè)電路、W相檢測(cè)電路共三相檢測(cè)電路，U相檢測(cè)電路包括電阻R1、電阻R4、電阻R7、電容C1以及電壓比較器FU，電阻R1的一端分別與電阻R4、電容C1、電阻R7的一端連接后再接入電壓比較器FU的正向輸入端，電阻R4和電容C1的另一端接地，電阻R7的另一端與電壓比較器FU的反相輸入端連接，電壓比較器FU的輸出端與U相光電隔離電路相連，V相檢測(cè)電路包括電阻R2、電阻R5、電阻R8、電容C2以及電壓比較器FV，電阻R2的一端分別與電阻R5、電容C2、電阻R8的一端連接后再接入電壓比較器FV的正向輸入端，電阻R5和電容C2的另一端接地，電阻R8的另一端與電壓比較器FV的反相輸入端連接，電壓比較器FV的輸出端與V相光電隔離電路相連，W相檢測(cè)電路包括電阻R3、電阻R6、電阻R9、電容C3以及電壓比較器FW，電阻R3的一端分別與電阻R6、電容C3、電阻R9的一端連接后再接入電壓比較器FW的正向輸入端，電阻R6和電容C3的另一端接地，電阻R9的另一端與電壓比較器FW的反相輸入端連接，電壓比較器FW的輸出端與W相光電隔離電路相連。U相、V相和W相三相的電壓比較器FU、FV、FW的反相輸入端相互耦合，利用對(duì)稱(chēng)Y接電阻負(fù)載構(gòu)造“虛擬中性點(diǎn)”O(jiān)。

對(duì)于上述技術(shù)方案，還有進(jìn)一步的補(bǔ)充優(yōu)化措施。

作為優(yōu)化，所述的U相檢測(cè)電路、V相檢測(cè)電路、W相檢測(cè)電路這三相檢測(cè)電路中的分壓比為R4/（R1+R4）=?R5/（R2+R5）=?R6/（R3+R6），電阻R7、R8、R9為大阻值電阻。

作為優(yōu)化，每一相的光電隔離電路將從每相檢測(cè)電路輸出的每相的反電動(dòng)勢(shì)信號(hào)經(jīng)過(guò)二極管嵌壓后送入光電隔離元件進(jìn)行隔離，然后再把光電隔離電路的輸出反電動(dòng)勢(shì)信號(hào)送進(jìn)微處理器單元進(jìn)行相位滯后補(bǔ)償處理。

作為優(yōu)化，所述的微處理器單元中設(shè)有存儲(chǔ)單元，所述存儲(chǔ)單元中存有電機(jī)不同轉(zhuǎn)速下的相位滯后補(bǔ)償量，所述微處理器單元用于對(duì)經(jīng)隔離后的反電動(dòng)勢(shì)信號(hào)進(jìn)行相位滯后補(bǔ)償。

相比于現(xiàn)有技術(shù)中的解決方案，本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)是：