[實用新型]一種基于無刷直流電機的雙面式通風機控制系統

有效

• 申請號: 201620051467.3
• 申請日: 2016-01-19
• 公開（公告）號: CN205304653U
• 公開（公告）日: 2016-06-08
• 發明（設計）人: 付敏;沈鐳;周德義;劉關宇
• 申請（專利權）人: 哈爾濱理工大學
• 主分類號: H02P6/08
• 分類號: H02P6/08;H02P6/182
• 代理公司: 哈爾濱市偉晨專利代理事務所(普通合伙) 23209
• 代理人: 李曉敏

技術領域：

本實用新型涉及通風機驅動控制系統技術領域，具體涉及一種基于無刷直流電機的雙面式通風機控制系統。

背景技術：

隨著經濟和工業的快速發展，通風機廣泛應用于工廠、礦井、冷卻塔、車輛、船舶、建筑物的通風、排塵、冷卻等工業領域。由于無刷直流電機既擁有普通直流電機的運行效率高、調速性能好等一系列優點，又具備交流電機的結構簡單、維護方便、使用壽命長、運行可靠等優勢，若將無刷直流電機用作通風機的驅動電機，則會提高通風機的各項工作性能。然而，無刷直流電機中的有位置傳感器控制方法有其不可避免的缺點，位置傳感器的安裝使電機結構復雜，增大電機體積，且在一些潮濕、高溫、高壓、強電磁干擾情況下會影響位置傳感器的精度。此外，由于電機運動中的抖動，可能導致位置傳感器的脫落，降低系統的安全可靠性，且維修困難。

發明內容：

本實用新型為克服現有技術的不足，提供了一種基于無刷直流電機的雙面式通風機控制系統，其適用于通風機的使用，并采用反電勢檢測電路來取代位置傳感器對電機運行的調控，克服位置傳感器存在的上述缺陷。

本實用新型的基于無刷直流電機的雙面式通風機控制系統，包括交流電源、無刷直流電機BLDCM、微控制芯片、驅動電路和逆變電路，為實現上述目的所采用的技術方案在于：所述微控制芯片通過隔離電路連接驅動電路，驅動電路通過逆變電路連接無刷直流電機BLDCM，交流電源通過整流電路分別連接隔離電路、驅動電路和逆變電路，逆變電路通過電流采樣與保護電路連接微控制芯片，無刷直流電機BLDCM通過反電勢檢測電路連接微控制芯片。

作為本實用新型的進一步改進，所述整流電路分別通過兩塊電源轉換模塊連接隔離電路和驅動電路，分別將交流電源降為5V和15V的直流電源供給隔離電路和驅動電路，以提供適于兩者應用的電源電壓。

作為本實用新型的進一步改進，所述微控制芯片連接復位電路，控制無刷直流電機BLDCM復位。

作為本實用新型的進一步改進，所述微控制芯片連接調速電路，微控制芯片通過調速電路能夠根據用戶需要很方便地調節轉速控制通風機風量大小。

作為本實用新型的進一步改進，所述微控制芯片連接時鐘電路，通過時鐘電路為微控制芯片的內核和外設模塊提供時鐘輸入信號。

作為本實用新型的進一步改進，所述微控制芯片連接啟停按鍵和正反轉按鍵，通過啟停按鍵控制通風機的啟動與停止，通過正反轉按鍵實現壓入式通風和抽出式通風的雙面通風功能。

作為本實用新型的進一步改進，所述微控制芯片連接RS485通信模塊，通過RS485通信模塊方便與上位機相連接進行調試。

作為本實用新型的進一步改進，所述微控制芯片連接LED顯示模塊，通過LED顯示模塊顯示轉速、轉向等信息。

本實用新型的有益效果是：本實用新型通過電流采樣與保護電路將電流信號傳送給微控制芯片，通過反電動勢檢測電路檢測反電勢信號傳給微控制芯片處理為轉子位置信號和轉速信號，并與給定速度設定值進行比較，比較后微控制芯片將輸出的六路PWM信號經過隔離電路后傳送給驅動電路控制逆變電路中的功率開關管的開通關斷，進而實時地調控無刷直流電機BLDCM運行時的轉速，在無位置傳感器條件下達到調速性能的穩定、節能高效、高精度、正反轉的效果，實現了通風機雙面式通風的目的。且本實用新型中無刷直流電機BLDCM具有過載能力強、調速范圍寬等優點，可實現無級調速，操作控制方便。

附圖說明：

圖1是本實用新型的結構原理圖；

圖2是本實用新型的控制策略圖；

圖3是本實用新型中的隔離電路圖；

圖4是本實用新型中的驅動電路圖；

圖5是本實用新型中的電流檢測與過流保護電路圖；

圖6是本實用新型中的反電動勢檢測電路圖。

具體實施方式：