[實用新型]永磁同步電機的相電流檢測保護電路

有效

• 申請號: 201820087967.1
• 申請日: 2018-01-19
• 公開（公告）號: CN207866881U
• 公開（公告）日: 2018-09-14
• 發明（設計）人: 陳天;厲茂海;林睿
• 申請（專利權）人: 蘇州大學
• 主分類號: G01R19/00
• 分類號: G01R19/00;G01R31/34;H02H7/085
• 代理公司: 蘇州市中南偉業知識產權代理事務所(普通合伙) 32257
• 代理人: 馮瑞;楊慧林

本實用新型公開了一種永磁同步電機的相電流檢測保護電路，包括信號采集單元、電流檢測單元和過流保護單元，信號采集單元采集電機的相電流并轉化為電壓信號；電流檢測單元連接信號采集單元，將信號采集單元輸出的交變電壓信號轉化為單極性電壓信號；過流保護單元連接信號采集單元，將信號采集單元輸出的交變電壓信號轉化為過流保護控制信號；過流保護單元的輸出端連接電機三相輸入端的橋臂電路。本實用新型的相電流檢測保護電路，能夠對永磁同步電機的相電流進行精確檢測，并對電機以及逆變器進行保護。檢測精度高、可靠性高，安全性強。從而達到在保證安全的前提下，提高電流環的控制精度和響應速度、改善電機控制性能的目的。

技術領域

本實用新型涉及一種電流檢測保護電路，尤其涉及永磁同步電機的相電流檢測保護電路。

背景技術

控制交流伺服系統的關鍵是能夠實現對電機瞬時轉矩的高性能控制，歸根到底就是對電機電流的控制，電流檢測信號質量的好壞直接影響了電機的控制性能，劣質的電流信號會造成電機運行時的轉矩波動，嚴重時甚至會造成電機失控。因此要想獲得優良的控制性能就必須對電流進行精確的檢測，并做好相關保護措施。

目前，工業控制領域中，對于電機相電流的檢測，比較常見的方法為采用霍爾式電流傳感器來對電機相電流進行檢測。霍爾式電流傳感器是根據霍爾效應制成的一種傳感器，使用方法一般為將電流傳感器串接在電機的三相線中，這樣可直接檢測電機的相電流，并根據量程大小比例輸出一定范圍內的電壓值，簡單方便。但電流傳感器一般成本較高，而且一旦選用量程較大的傳感器，其檢測精度會大幅降低，與此同時，由于傳感器是根據霍爾效應制成的，因此傳感器一旦受到外部電磁干擾，對電流的檢測就會發生異常，從而導致電機失控。由于采用這種方法進行電流檢測的伺服系統中，大多采用軟件觸發的方式來對過流事故進行相應的保護措施，而強大的電流很容易對主控芯片產生沖擊使得軟件觸發方式失效，存在較大的安全隱患。

發明內容

本實用新型要解決的技術問題是提供一種永磁同步電機的相電流檢測保護電路，降低永磁同步電機相電流的檢測成本，提高檢測的準確性、可靠性和使用安全性。

為了解決上述技術問題，本實用新型提供了一種永磁同步電機的相電流檢測保護電路，包括信號采集單元、電流檢測單元和過流保護單元，所述信號采集單元采集電機的相電流并轉化為電壓信號；所述電流檢測單元連接信號采集單元，將所述信號采集單元輸出的交變電壓信號轉化為單極性電壓信號；所述過流保護單元連接信號采集單元，將所述信號采集單元輸出的交變電壓信號轉化為過流保護控制信號；所述過流保護單元的輸出端連接電機三相輸入端的橋臂電路。

本實用新型一個較佳實施例中，進一步包括所述信號采集單元包括采樣電阻R17；所述橋臂電路包括NMOS管一Q1、NMOS管二Q2，NMOS管一Q1 的漏極連接電源，NMOS管一Q1的源極連接NMOS管二Q2的漏極，形成節點A；NMOS管二Q2的源極連接采樣電阻后接電源地，NMOS管二Q2源極和采樣電阻的連接處形成節點B；電機的三相輸入端連接節點A，所述電流檢測單元和過流保護單元的輸入端均連接節點B。

本實用新型一個較佳實施例中，進一步包括所述電流檢測單元包括運放偏置電路；所述運放偏置電路具有分壓電阻一R1、分壓電阻二R2、運算放大器一IC1A、運算放大器二IC1B、增益電阻一R3、增益電阻二R4、增益電阻三 R5、增益電阻四R6；供電電壓經分壓電阻一和分壓電阻二分壓后接入所述運算放大器一的同相輸入端，所述運算放大器一的輸出端接入所述運算放大器一的反相輸入端；

運算放大器一的輸出端串聯增益電阻三后連接運算放大器二的同相輸入端；

運算放大器二的同相輸入端還連接增益電阻一后接入節點B，運算放大器二的輸出端經過所述增益電阻四后接入所述運算放大器二的反相輸入端，運算放大器二的反相輸入端還連接增益電阻二后接入信號電源地。