[實用新型]一種無刷直流電機的信號測量裝置

有效

• 申請號: 201320205755.6
• 申請日: 2013-04-23
• 公開（公告）號: CN203193561U
• 公開（公告）日: 2013-09-11
• 發明（設計）人: 徐建源;張陽;秦駿達;王亮;楊艷輝
• 申請（專利權）人: 南京因泰萊配電自動化設備有限公司
• 主分類號: H02P6/16
• 分類號: H02P6/16
• 代理公司: 南京匯盛專利商標事務所(普通合伙) 32238
• 代理人: 吳靜安

技術領域

本實用新型涉及電力技術領域的控制裝置，尤其涉及一種無刷直流電機的信號測量裝置。

背景技術

無刷直流電機是集交流電機和直流電機優點于一體的新型電機，最大特點是用電子換向替代了有刷直流電機中的電刷和換向器，具有高性能、高壽命和維護方便等優點。在工業控制和家用電器等很多領域中得到了廣泛應用。

在生產實際中應用較為廣泛的電機主要有同步電機、異步電機和直流電機三種。相比之下，同步電機具有調速困難、容易失步等弱點；異步電機的特性軟，起動困難、功率因數低、調速困難；唯有直流電機的機械特性好、效率高、易調速。但是，傳統的直流電機采用機械換向，因而存在機械摩擦、噪音、火花和電磁干擾等問題，電機使用壽命短，應用范圍受到限制。基于無刷直流電機現有技術中控制部分抗干擾性較差，導致系統工作不穩定。

發明內容

本實用新型目的在于克服以上現有技術之不足，提供一種無刷直流電機的信號測量裝置，具體有以下技術方案實現：

所述無刷直流電機的信號測量裝置，與無刷直流電機連接，包括微處理器、驅動電路、隔離保護電路、位置檢測電路以及IGBT電路，所述位置檢測電路、IGBT電路分別與微處理器通信連接，所述IGBT電路與微處理器通過所述隔離保護電路以及驅動電路連接，所述位置檢測電路與若干霍爾傳感器連接，包括反相器與降壓電路，所述霍爾傳感器的輸出端與反相器的對應輸入端通過所述降壓電路連接。

所述信號測量裝置的進一步設計在于，所述IGBT電路由六個絕緣柵雙極型晶體管連接組成。

所述信號測量裝置的進一步設計在于，所述隔離電路由3個HCPL—63型光電耦合器鏈接組成。

所述信號測量裝置的進一步設計在于，所述驅動電路為74HC245芯片。

本實用新型的優點如下：

本實用新型提供的無刷直流電機的信號測量裝置，結構簡單，能夠提供高性能數據處理能力和豐富的外設接口，實現了一套基于DSP適用于無刷直流電機控制，完成對無刷直流電機信號的采集。該裝置經安裝、調試、運行后，體現了良好的穩定性、抗干擾性，為直流無刷電機過程可控、可調的實現提供了廣闊的平臺。

附圖說明

圖1為所述位置檢測電路的電路圖。

圖2為所述IGBT電路的電路圖。

圖3為所述隔離保護電路的電路圖。

圖4為所述驅動電路的電路圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型方案進行詳細說明。

如圖1-4，無刷直流電機的信號測量裝置，與無刷直流電機連接，包括微處理器、驅動電路、隔離保護電路、位置檢測電路以及IGBT電路，位置檢測電路、IGBT電路分別與微處理器通信連接，IGBT電路與微處理器通過隔離保護電路以及驅動電路連接。

本實施例提供的微處理器為TMS320F28335型數字處理芯片，包括PWM模塊，用于產生PWM控制信號，向驅動隔離保護電路發送；并根據無刷直流電機的實時轉速與預先設定的目標轉速的比較結果，對PWM控制信號的占空比進行調整。

位置檢測電路與霍爾傳感器連接，霍爾傳感器設置在無刷直流電機的定子上，用于檢測無刷直流電機的轉子在運轉中的位置信息，將轉子磁極的位置信號轉換成電信號為邏輯開關電路提供正確的換相信息，以控制它們的導通與截止，使電動機電樞繞組中的電流隨著轉子位置的變化按次序換向，形成交變的旋轉磁場，驅動永磁轉子連續不斷的旋轉。位置檢測電路包括反相器與降壓電路，霍爾傳感器的輸出端與反相器的對應輸入端通過降壓電路連接。霍爾位置傳感器三個信號線HALL1、HALL2、HALL3決定六種不同狀態，六種狀態信號序列為100，101，001，011，010，110以及100。其中，HALL1、HALL2、HALL3經過降壓電阻得到CAP4、CAP5、CAP6分別連接到7414芯片9、11、13腳上，經過7414芯片兩次反向處理后，6、4、2腳輸出信號XCAP4、XCAP5、XCAP6。

本實施例的IGBT電路由六個絕緣柵雙極型晶體管連接組成。驅動電路為74HC245芯片。六個IGBT的門極觸發信號受TMS320F28335芯片輸出的六路PWM波控制，按一定規律通斷，將直流電逆變為方波交流電給特種驅動電機三相繞組供電。但DSP芯片所提供的PWM觸發信號較弱，不足以保證IGBT的可靠通斷，此外考慮到強弱電隔離的需要，必須在DSP芯片的PWM模塊輸出端口和功率管的柵極之間設置隔離、驅動電路。本實用新型的隔離電路圖如圖3所示，使用了3個HCPL—63型光電耦合器，進行DSP與芯片74HC245構成的驅動電路的隔離。