一種永磁同步電動(dòng)機(jī)的變頻控制電路制造技術(shù)

本實(shí)用新型專利技術(shù)披露了一種永磁同步電動(dòng)機(jī)的變頻控制電路。該變頻控制電路包括對(duì)直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)進(jìn)行變頻的變頻器和對(duì)變頻器進(jìn)行控制的單片機(jī)；還包括取樣電路、運(yùn)算放大電路、限壓電路和輸入濾波電路。本實(shí)用新型專利技術(shù)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，在不犧牲變頻控制電路的功能前提下，有效實(shí)現(xiàn)永磁同步電動(dòng)機(jī)的去磁保護(hù)；同時(shí)降低了單片機(jī)成本，從而降低變頻控制電路的成本。（*該技術(shù)在2019年保護(hù)過(guò)期，可自由使用*）

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本技術(shù)涉及一種變頻控制電路，尤其是一種永磁同步電動(dòng)機(jī)的變頻控制電 路。
技術(shù)介紹
隨著國(guó)家對(duì)節(jié)能要求的提高，永磁同步電動(dòng)機(jī)在家電行業(yè)的應(yīng)用逐漸展開(kāi)，永磁 同步電動(dòng)機(jī)的變頻調(diào)速技術(shù)也逐漸得到應(yīng)用。目前，永磁同步電動(dòng)機(jī)的變頻調(diào)速使用的核心功率器件一般為小型智能功率模 塊。由于使用中可能出現(xiàn)輸出短路、橋臂直通等現(xiàn)象，導(dǎo)致功率模塊因瞬間通過(guò)極大電流而 過(guò)熱損壞。為防止這一現(xiàn)象，功率模塊本身要求使用時(shí)配置N側(cè)母線電阻，并將電阻電壓經(jīng) RC濾波反饋回功率模塊，功率模塊通過(guò)檢測(cè)反饋電壓的大小，判斷是否出現(xiàn)瞬時(shí)過(guò)流，一旦 出現(xiàn)瞬時(shí)過(guò)流，功率模塊內(nèi)部驅(qū)動(dòng)保護(hù)電路將立即切斷輸出，保護(hù)功率模塊不受損壞。目前，在永磁同步電動(dòng)機(jī)的變頻調(diào)速中，圖1是現(xiàn)有技術(shù)的功能框圖，一般都是上 述使用方法。但上述技術(shù)存在的一個(gè)重大缺陷是，由永磁同步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子是一個(gè)永磁體，當(dāng) 定子繞組電流超過(guò)一定值時(shí)，轉(zhuǎn)子將被去磁。永磁同步電動(dòng)機(jī)的去磁電流一般比功率模塊 的瞬時(shí)過(guò)流保護(hù)閾值要小，也就是說(shuō)，在功率模塊瞬時(shí)過(guò)流保護(hù)動(dòng)作之前，由于電流超過(guò)去 磁電流，可能已經(jīng)導(dǎo)致永磁同步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子去磁。在永磁同步電動(dòng)機(jī)的使用中，往往是以轉(zhuǎn)速為控制目標(biāo)量，忽略了對(duì)電動(dòng)機(jī)電流 大小的控制，應(yīng)電流過(guò)大，導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)去磁損壞的情況時(shí)有發(fā)生。因此，需要一種新的永磁同步電動(dòng)機(jī)的變頻控制電路以更好的解決現(xiàn)有永磁同步 電動(dòng)機(jī)的去磁損壞問(wèn)題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
有鑒于此，本技術(shù)致力于更好的解決現(xiàn)有永磁同步電動(dòng)機(jī)的去磁損壞問(wèn)題， 提出了一種永磁同步電動(dòng)機(jī)的變頻控制電路。本技術(shù)解決該技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是一種永磁同步電動(dòng)機(jī)的變頻控制電路包括對(duì)永磁同步電動(dòng)機(jī)進(jìn)行變頻的變頻器 和對(duì)變頻器進(jìn)行控制的單片機(jī)，還包括取樣電路、運(yùn)算放大電路、限壓電路和輸入濾波電 路；其中，所述取樣電路對(duì)永磁同步電動(dòng)機(jī)一端和電源一極之間串聯(lián)一個(gè)取樣電阻 Rs，從而得到取樣電阻兩端的取樣電壓；所述運(yùn)算放大電路對(duì)取樣電壓進(jìn)行放大并調(diào)整到參考電壓以適合單片機(jī)使用的 輸出電壓；所述限壓電路對(duì)輸出電壓進(jìn)一步調(diào)整到單片機(jī)使用的保護(hù)范圍之內(nèi)；所述輸入濾波電路對(duì)限壓電路進(jìn)行限壓處理之后的輸出電壓進(jìn)行高頻濾波，然后輸送到單片機(jī)的模擬輸入口。上述運(yùn)算放大電路包括第一運(yùn)算放大器IC1、三個(gè)電阻R3、R4和R6以及參考電壓 電路；其中，電阻R3和R4分別從取樣電阻Rs兩端連接到第一運(yùn)算放大器ICl的正負(fù)接點(diǎn)； 電阻R6兩端分別連接第一運(yùn)算放大器ICl的負(fù)接點(diǎn)和輸出端；參考電壓電路的輸出端連接 至第一運(yùn)算放大器ICl的正接點(diǎn)。上述參考電壓電路包括第二運(yùn)算放大器IC2、三個(gè)電阻R1、R2和R5以及電容器 Cl ；電阻Rl和R2串聯(lián)后連接在電源電壓Vcc和電源電壓地GND之間；電容器Cl與電阻R2 并聯(lián)；第二運(yùn)算放大器IC2的正接點(diǎn)連接至電阻Rl和R2之間，負(fù)接點(diǎn)連接至其輸出端；第 二運(yùn)算放大器IC2的輸出端串聯(lián)電阻R5后連接到第一運(yùn)算放大器ICl的正接點(diǎn)。本技術(shù)的有益效果是本技術(shù)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，在不犧牲變頻控制電路的功能前提下，有效實(shí)現(xiàn)永磁同步 電動(dòng)機(jī)的去磁保護(hù)；同時(shí)降低了單片機(jī)成本，從而降低變頻控制電路的成本。附圖說(shuō)明下面將參照附圖對(duì)本技術(shù)的具體實(shí)施方案進(jìn)行更詳細(xì)的說(shuō)明，其中 圖1是現(xiàn)有技術(shù)變頻控制電路結(jié)構(gòu)圖；以及圖2是本技術(shù)的變頻控制電路結(jié)構(gòu)圖。具體實(shí)施方式為了解決現(xiàn)有永磁同步電動(dòng)機(jī)的去磁損壞問(wèn)題，本技術(shù)提供了一種永磁同步 電動(dòng)機(jī)的變頻控制電路。接下來(lái)具體說(shuō)明該變頻控制電路。圖2示出本技術(shù)的變頻控制電路結(jié)構(gòu)圖。如圖2所示，該變頻控制電路包括 取樣電路、運(yùn)算放大電路、限壓電路和輸入濾波電路以及對(duì)永磁同步電動(dòng)機(jī)進(jìn)行變頻的變 頻器、對(duì)變頻器進(jìn)行控制的單片機(jī)。其中，所述取樣電路對(duì)永磁同步電動(dòng)機(jī)一端和電源一極之間串聯(lián)一個(gè)取樣電阻 Rs，從而得到取樣電阻兩端的取樣電壓。所述運(yùn)算放大電路對(duì)取樣電壓進(jìn)行放大并調(diào)整到參考電壓以適合單片機(jī)使用的 輸出電壓。所述限壓電路對(duì)輸出電壓進(jìn)一步調(diào)整到單片機(jī)使用的保護(hù)范圍之內(nèi)。所述輸入濾波電路對(duì)限壓電路進(jìn)行限壓處理之后的輸出電壓進(jìn)行高頻濾波，然后 輸送到單片機(jī)的模擬輸入口。上述運(yùn)算放大電路包括第一運(yùn)算放大器IC1、三個(gè)電阻R3、R4和R6以及參考電壓 電路；其中，電阻R3和R4分別從取樣電阻Rs兩端連接到第一運(yùn)算放大器ICl的正負(fù)接點(diǎn)， 電阻R6兩端分別連接第一運(yùn)算放大器ICl的負(fù)接點(diǎn)和輸出端，參考電壓電路的輸出端連接 至第一運(yùn)算放大器ICl的正接點(diǎn)。上述參考電壓電路包括第二運(yùn)算放大器IC2、三個(gè)電阻R1、R2和R5以及電容器 Cl。電阻Rl和R2串聯(lián)后連接在電源電壓Vcc和電源電壓地GND之間，電容器Cl與電阻R2 并聯(lián)，第二運(yùn)算放大器IC2的正接點(diǎn)連接至電阻Rl和R2之間，負(fù)接點(diǎn)連接至其輸出端，第 二運(yùn)算放大器IC2的輸出端串聯(lián)電阻R5后連接到第一運(yùn)算放大器ICl的正接點(diǎn)。綜上所述，運(yùn)算放大電路的作用在于將取樣電壓VS放大，同時(shí)將取樣電壓的基準(zhǔn)零點(diǎn)調(diào)整的需要的參考電壓點(diǎn)，使之變成適合單片機(jī)使用的電壓信號(hào)輸出。兩個(gè)電阻R3和R4將電源電壓Vcc等分，得到參 考電壓Vref，通過(guò)電容Cl過(guò)濾掉高頻干擾信號(hào)，經(jīng)運(yùn)算放大器ICl作電壓跟隨輸出。取樣 電壓VS經(jīng)運(yùn)算放大器IC2進(jìn)行差分放大，放大倍率由電阻R3和電阻R5的比值R3/R5決定， 同時(shí)將基準(zhǔn)電壓變換到參考電壓Vref，變成適合單片機(jī)使用的電壓信號(hào)Vo輸出。上述限壓電路包括開(kāi)關(guān)二極管Dl和D2。其中，開(kāi)關(guān)二極管Dl —端連接至電源電 壓Vcc，一端連接至第一運(yùn)算放大器ICl的輸出端；開(kāi)關(guān)二極管Dl —端連接至第一運(yùn)算放 大器ICl的輸出端，一端連接至電源電壓地GND。限壓電路的作用在于將電壓信號(hào)Vo限值在單片機(jī)輸入端允許的的最大最小限值范圍之內(nèi)，保護(hù)單片 機(jī)不受損壞。上述輸入濾波電路包括電阻R7、電容C2 ；其中，電阻R7 —端連接第一運(yùn)算放大器 ICl的輸出端，一端連接單片機(jī)的模擬輸入口 ；電容C2—端連接單片機(jī)的模擬輸入口，一端 連接電源電壓地GND。輸入濾波電路的作用在于將上述電壓信號(hào)Vo進(jìn)行高頻濾波，去除疊加在電壓信號(hào)上的高頻擾動(dòng)成分。由于 輸出脈沖電流在功率模塊開(kāi)關(guān)時(shí)會(huì)有高頻擾動(dòng)，因此取樣電壓Vs也存在高頻擾動(dòng)，經(jīng)運(yùn)算 放大電路后，輸出電壓VO中依然存在高頻擾動(dòng)成分，去除掉這些高頻擾動(dòng)，有利于單片機(jī) 的準(zhǔn)確計(jì)算。上述單片機(jī)通過(guò)檢測(cè)模擬輸入口的電壓，通過(guò)計(jì)算得到電動(dòng)機(jī)電流。當(dāng)電動(dòng)機(jī)電 流超過(guò)預(yù)先設(shè)定的閾值的累計(jì)時(shí)間就調(diào)整輸出轉(zhuǎn)速，以降低電流保護(hù)永磁同步電動(dòng)機(jī)。以上對(duì)本技術(shù)的具體描述旨在說(shuō)明具體實(shí)施方案的實(shí)現(xiàn)方式，不能理解為是 對(duì)本技術(shù)的限制。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在本技術(shù)的教導(dǎo)下，可以在詳述的實(shí)施方 案的基礎(chǔ)上做出各種變體，這些變體均應(yīng)包含在本技術(shù)的構(gòu)思之內(nèi)。本技術(shù)所要 求保護(hù)的范圍僅由所述的權(quán)利要求書(shū)進(jìn)行限制。權(quán)利要求一種永磁同步電動(dòng)機(jī)的變頻控制電路，包括對(duì)永磁同步電動(dòng)機(jī)進(jìn)行變頻的變頻器和對(duì)變頻器進(jìn)行控制的單片機(jī)，其特征在于還包括取樣電路、運(yùn)算放大電路、限壓電路和輸入濾波電路；其中，所述取樣電路對(duì)永磁同步電動(dòng)機(jī)一端和電源一極之間串聯(lián)一個(gè)取樣電阻Rs，從而得到取樣電阻兩端的取樣電壓；所述運(yùn)算放大電路對(duì)取樣電本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種永磁同步電動(dòng)機(jī)的變頻控制電路，包括對(duì)永磁同步電動(dòng)機(jī)進(jìn)行變頻的變頻器和對(duì)變頻器進(jìn)行控制的單片機(jī)，其特征在于：　　還包括取樣電路、運(yùn)算放大電路、限壓電路和輸入濾波電路；　　其中，所述取樣電路對(duì)永磁同步電動(dòng)機(jī)一端和電源一極之間串聯(lián)一個(gè)取樣電阻Ｒｓ，從而得到取樣電阻兩端的取樣電壓；　　所述運(yùn)算放大電路對(duì)取樣電壓進(jìn)行放大并調(diào)整到參考電壓以適合單片機(jī)使用的輸出電壓；　　所述限壓電路對(duì)輸出電壓進(jìn)一步調(diào)整到單片機(jī)使用的保護(hù)范圍之內(nèi)；　　所述輸入濾波電路對(duì)限壓電路進(jìn)行限壓處理之后的輸出電壓進(jìn)行高頻濾波，然后輸送到單片機(jī)的模擬輸入口。

【技術(shù)特征摘要】

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：李光明，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：青島斑科變頻技術(shù)有限公司，
類型：實(shí)用新型
國(guó)別省市：95[]