[發明專利]基于無刷直流電機的高壓清洗機驅動系統及方法有效
| 申請號： | 201410363883.2 | 申請日： | 2014-07-29 |
| 公開（公告）號： | CN104289489B | 公開（公告）日： | 2017-03-01 |
| 發明（設計）人： | 陳偉 | 申請（專利權）人： | 江蘇蘇美達五金工具有限公司 |
| 主分類號： | B08B13/00 | 分類號： | B08B13/00 |
| 代理公司： | 南京縱橫知識產權代理有限公司32224 | 代理人： | 董建林 |
| 地址： | 210061 江蘇*** | 國省代碼： | 江蘇;32 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 基于 直流電機 高壓 清洗 驅動 系統 方法 | ||
技術領域
本發明涉及一種基于無刷直流電機的高壓清洗機驅動系統及方法，屬于清洗工具技術領域。
背景技術
高壓清洗機作為一種清洗工具用途非常廣泛，可以用來清洗汽車、地面、墻壁、屋頂等等；現有的高壓清洗機主要原理是通過一臺交流電機帶動一臺高壓水泵工作，將低壓力的自來水通過高壓水泵增壓到客戶需要的一定壓力，我們知道，交流電機的損耗大，一般功率1000W的交流電機的輸出功率為600W，效率十分低下，浪費能源。北美市場由于對家用電器有著強制性的電流限制（不大于15A），導致高壓清洗機的功率一直無法做大，清洗機輸出壓力和流量也受到的限制無法做大；因此如何在有限的輸入電流內提高清洗機的系統效率，以得到最大的輸出功率一直是行業內研究的重點。
發明內容
本發明的目的是克服現有的高壓清洗機采用交流電機，效率低下，浪費能源，在有限定的輸入電流內的高壓清洗機的率低，輸出壓力和流量也受到很大的限制的問題。本發明的基于無刷直流電機的高壓清洗機驅動系統及方法，提高高壓清洗機的能量轉化效率，在低輸入電流的限制下，達到高的功率輸出，有效的降低了能源損耗，并實現自由檔位調速功能，使壓清洗機輸出不同的壓力和流量值，具有良好的應用前景。
為了達到上述目的，本發明所采用的技術方案是：
一種基于無刷直流電機的高壓清洗機驅動系統，其特征在于：包括
電源控制模塊，用于外接交流電源，并經EMI濾波、整流、功率因素補償后輸出直流電壓；
IPM驅動模塊，用于控制三相無刷直流電機的轉速；
三相無刷直流電機，用于輸出動力給高壓水泵；
所述電源控制模塊輸出高壓直流電壓供給IPM驅動模塊，所述IPM驅動模塊控制三相無刷直流電機輸出動力給高壓水泵。
前述的基于無刷直流電機的高壓清洗機驅動系統，其特征在于：所述電源控制模塊包括依次連接的EMI濾波電路、全橋整流電路、PFC電路，所述EMI濾波電路外接交流電源，所述PFC電路包括升壓電感L1、升壓二極管D1、場效應管T1、PFC控制芯片IC1，所述全橋整流電路的正輸出端與升壓電感L1的一端相連接，升壓電感L1的另一端與場效應管T1的漏極、升壓二極管D1的正極共同連接，所述場效應管T1的源極與全橋整流電路的負輸出端，所述場效應管T1的柵極與PFC控制芯片IC1的反饋端相連接，所述升壓二極管D1的負極還串聯有電阻R1、R2，所述電阻R1、R2連接處與PFC控制芯片IC1的輸入端相連接，所述升壓二極管D1的負極作為電源控制模塊正輸入端與IPM驅動模塊的電源輸入端相連接。
前述的基于無刷直流電機的高壓清洗機驅動系統，其特征在于：所述場效應管T1為MOS管或結型場效應管。
前述的基于無刷直流電機的高壓清洗機驅動系統，其特征在于：所述IPM驅動模塊包括單片機IC2、IPM模塊、轉速調節電路，所述轉速調節電路的輸出端與單片機IC2的信號輸入端相連接，所述IPM模塊包括相連接的驅動保護電路、六個IGBT構成的三相電機功率驅動電路，所述單片機IC2的驅動信號輸出端與驅動保護電路的輸入點相連接，所述驅動保護電路的保護端口與單片機IC2的保護控制信號輸入端相連接，所述電源控制模塊正輸入端與三相電機功率驅動電路電源端相連接，所述三相電機功率驅動電路設有三路輸出端，分別與三相無刷直流電機的三相輸入端相連接。
前述的基于無刷直流電機的高壓清洗機驅動系統，其特征在于：所述三相無刷直流電機上設有第一溫度傳感器RT1，所述IPM驅動模塊還包括第二溫度傳感器RT2，所述第一溫度傳感器RT1、第二溫度傳感器RT2的輸出端與單片機IC2相連接。
前述的基于無刷直流電機的高壓清洗機驅動系統，其特征在于：所述轉速調節電路為數字編碼器RP。
前述的基于無刷直流電機的高壓清洗機驅動系統，其特征在于：所述三相無刷直流電機任意兩相的輸入端設有反饋電阻RP1、RP2，并分別與單片機IC2的兩路電流反饋端相連接。
前述的基于無刷直流電機的高壓清洗機驅動系統，其特征在于：所述升壓二極管D1的負極、全橋整流電路的負輸出端之間還設有極性濾波電容C1，所述性濾波電容C1的正極與升壓二極管D1的負極相連接。
前述的基于無刷直流電機的高壓清洗機驅動系統，其特征在于：所述電源控制模塊輸出的直流電壓為400V。
前述的基于無刷直流電機的高壓清洗機驅動系統，其特征在于：還包括輔助電源，所述輔助電源連接在全橋整流電路的輸入端，為AC-DC反激降壓式開關電源。?
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