[發明專利]用于EC電機的控制電路

有效

• 申請號: 201210201605.8
• 申請日: 2012-06-15
• 公開（公告）號: CN102832858A
• 公開（公告）日: 2012-12-19
• 發明（設計）人: 海慕·李波;梅爾廷·布爾克特;克里斯蒂安·克蘭茨;丹尼爾·柯尼希
• 申請（專利權）人: 依必安-派特穆爾芬根股份有限兩合公司
• 主分類號: H02P6/00
• 分類號: H02P6/00;H02H7/085
• 代理公司: 北京金信立方知識產權代理有限公司 11225
• 代理人: 黃威;張彬

技術領域

本發明涉及一種如權利要求1前序部分所述的用于無刷電子整流直流電機的，即用于所謂的EC電機（EC=electronically?commutated，即電子整流）或也常常被稱作BLDC電機（BLDC=brushless?direct?current，即無刷直流）的控制電路，該控制電路具有處于直流電源電壓處的半導體末級（Halbleiter-Endstufe），所述半導體末級由電子整流控制機構通過驅動級以如下方式來控制，即,為了產生用于轉子的旋轉磁場這一目的，該驅動級根據轉子的旋轉位置，以時間上錯開的方式對電機的定子繞組實施控制。?

背景技術

對于此類EC電機，須根據一定的標準規范，在非正常的運行情況下對其進行過熱保護。?

首先，已經公知的是，在電機內部的定子繞組區域內布置有稱作溫度控制器的部件，作為溫控開關，其能夠在達到一定的極限溫度時打開，并通常會直接或者通過一釋放元件間接地切斷工作電流。對于特定的電機，例如外轉子電機而言,要把溫度控制器安置到定子繞組之中或之上,并使其能夠對溫度是否升高(如溫度升高尤其可能在電機鎖定時發生)做出快速識別并隨后可靠地關閉電機,則不但結構成本高,而且生產技術上的費用也不低。?

另一個公知的實施方式是將電機實施為具有阻抗保護的，也就是說，應當確定繞組電阻和繞線直徑，從而使電機避免在不正常運行時過熱。不過對于EC電機，尤其是帶有單齒繞組的EC電機來說，因其繞組電阻極小，所以要將其制成具有阻抗防護功能是不可能的。?

因此迄今為止一直都是在整流控制機構中集成軟件限流器，該限流器通過軟件預設一用于起動電流的下閾值和一用于工作電流的上閾值。若在起動階段，電流達到或超過所述下閾值，則電機將被切斷。若電機正確起動，則轉換成對工作電流與所述上閾值的關系實施監測，當工作電流達到或超過該上閾值，則切斷電機。?

但是，一些特定的許可機構，如UL（Underwriters?Laboratories）等在為授予特定檢驗標志而進行的檢驗中并不會關注這些單憑軟件實現的防護措施。?

發明內容

本發明的基本目的是實現一種與前述類型同類的控制電路，該控制電路應確保能夠提升運行安全性，從而避免電機過熱。?

根據本發明，上述目的是通過獨立權利要求1的特征得以實現的。本發明的其他有利設計特征包含在各從屬權利及隨后的說明中。?

相應地，該控制電路根據本發明（通過硬件設計）具有兩個冗余鎖定保護單元（Blockierschutzeinheit），這兩個保護單元在運行時，也就是說在驅動級的推動信號存在時根據轉子的旋轉對電機進行監測，其中在確定轉子停滯的情況下，第一鎖定保護單元將關閉驅動級，并且第二鎖定保護單元則會切斷驅動級的供電電壓。?

利用這一根據本發明的設計可達到所追求的高運行安全性，因為，即使軟件方面的限流器因某種原因失靈，在出現不正常運行狀態時，兩個冗余鎖定保護單元中的至少一個單元也能確保安全地切斷電機。?

在本發明的一個有利改進方案中（同樣是通過硬件設計的方式）還設置有兩個對電機工作電流實施監測的冗余過流保護單元，其中在電機工作電流超過第一電流極限值的情況下，第一過流保護單元將切斷驅動級，在電機工作電流超過第二電流極限值的情況下，第二過流保護單元將切斷驅動級的供電電壓。在這一方案中，優選以與整流控制機構中包含的軟件限流器相適配的方式來設置，即，將第一過流保護單元的第一電流極限值設置成稍大于軟件限流器中針對工作電流而設的上閾值，同時將第二過流保護單元的第二電流極限值設置成稍大于軟件限流器中針對起動電流而設的下閾值。這樣就能達到如下目的，即，假使電子軟件限流器失靈時，在起動階段，至少能夠在起動電流達到或超過第二電流極限值時切斷電流，而在運行過程中，則至少能夠在工作電流達到或超過第一電流極限值時切斷電流。為此，在運行過程中若確認電機運轉，則關閉第二過流保護單元，確切地說，優選利用兩個根據本發明的鎖定保護單元之一的工作信號來關閉第二過流保護單元。?

下面，通過優選的實施例對本發明作詳細說明。?

附圖說明

圖1示出了根據本發明的控制電路的方塊圖。?

具體實施方式

對于隨后的說明，需明確指出的是：所有述及的單個特征，不管是否被援引在權利要求中，均可相互任意組合起來應用。另外，那些只能在附圖中看出的特征，即便沒有特別說明，對本發明同樣具有重要意義，也就是說，它們同樣可與其它特征任意組合在一起。?