專利名稱：一種具有自動調(diào)節(jié)相位提前角的直流無刷電機控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
:本發(fā)明涉及一種具有自動調(diào)節(jié)相位提前角的直流無刷電機控制器。
背景技術(shù)：
:目前，利用直流無刷電機專用控制芯片IC及相應(yīng)的硬件來控制直流無刷電機的運轉(zhuǎn)，可以不編寫軟件，電路結(jié)構(gòu)簡單，控制也簡單，制造成本低，大規(guī)模生產(chǎn)方便，如圖1所示，主要包括直流無刷電機專用控制芯片(例如6551、6854等IC)、IGBT逆變單元、轉(zhuǎn)子位置檢測電路(主要是霍爾傳感器)，電阻R20檢測母線電流并轉(zhuǎn)換成電壓信號Uf，然后送到直流無刷電機專用控制芯片的過流輸入引腳If。另外，通過電阻分壓設(shè)定相位提前角電壓信號，并將電壓信號輸入到輸入端ANG，由直流無刷電機專用控制芯片根據(jù)設(shè)定電壓信號確定相位提前角。如圖1所示，傳統(tǒng)直流無刷電機專用控制芯片只能通過電阻R1、R2分壓(0-5V)來設(shè)定固定相位提前角(0-58度)。目前很多電機廠被如下問題困惑:1.按照電機負(fù)載點來配置提前角，如果提前角很大，那么在啟動的時候時常會出現(xiàn)電機啟動失敗。2.隨著客戶對電機多轉(zhuǎn)速、多功率的應(yīng)用，固定提前角不在滿足整個區(qū)間的高效率要求。3.直流無刷電機專用控制芯片IC又不能像軟件方案，可以寫入提前角公式等。即便寫入，也不適合每一臺電機
發(fā)明內(nèi)容
:本發(fā)明的目的是提供一種具有自動調(diào)節(jié)相位提前角的直流無刷電機控制器，它能自動調(diào)節(jié)相位提前角，適應(yīng)不同負(fù)載，相位提前角的調(diào)節(jié)范圍更加寬，滿足對電機多轉(zhuǎn)速、多功率的應(yīng)用的要求，提高電機效率。本發(fā)明的目的是通過以下的技術(shù)方案予以實現(xiàn)的。一種具有自動調(diào)節(jié)相位提前角的直流無刷電機控制器，包括無刷電機專用控制芯片、I GBT逆變單元、轉(zhuǎn)子位置檢測電路、過流檢測電路和電源，過流檢測電路檢測母線電流信號并轉(zhuǎn)換成電壓信號送到無刷電機專用控制芯片處理的過流輸入腳，轉(zhuǎn)子位置檢測電路將轉(zhuǎn)子的位置信號輸入到無刷電機專用控制芯片，無刷電機專用控制芯片輸出信號到IGBT逆變單元，IGBT逆變單元的輸出端連接電機繞組，其特征在于:過流檢測電路輸出的電壓信號還連接有放大電路，放大電路的輸出端連接到無刷電機專用控制芯片的相位提前角輸入端。上述所述的放大電路的輸出端與無刷電機專用控制芯片的相位提前角輸入端之間設(shè)置過濾電路，過濾電路是采用兩級RC過濾電路。上述所述的無刷電機專用控制芯片是直流無刷電機專用控制芯片6551或者6854。上述所述的放大電路包括運算放大器IC1A、電阻R4和電阻R5，電阻R4兩端分別連接在運算放大器IClA的第I引腳與第2引腳，電阻R5的兩端分別運算放大器IClA的第I引腳和地，運算放大器IClA的第3引腳作為信號輸入腳。上述所述的過流檢測電路輸出的電壓信號Uf與運算放大器IClA的第3引腳之間設(shè)置穩(wěn)壓電路。上述所述的穩(wěn)壓電路包括穩(wěn)壓管D1、電容C3和電阻R6，電壓信號Uf與運算放大器IClA的第3引腳連接電阻R6，穩(wěn)壓管D1、電容C3并聯(lián)后一端接地，另一端連接運算放大器IClA的第3引腳。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的有益效果是:1)本發(fā)明將過流檢測電路輸出的電壓信號Uf進行放大處理，并輸入到無刷電機專用控制芯片的相位提前角輸入端ANG，過流檢測電路輸出的電壓信號Uf不斷變化，輸入到無刷電機專用控制芯片的相位提前角輸入端ANG的電壓值也不斷變化，幾乎接近線性的變化，因此，可以根據(jù)負(fù)載的不同，母線電流產(chǎn)生的變化，得到不同的相位提前角，具有自動調(diào)節(jié)功能，適應(yīng)不同的負(fù)載，減小相位提前角設(shè)置的不恰當(dāng)導(dǎo)致啟動失敗的故障；2)隨著客戶對電機多轉(zhuǎn)速、多功率的應(yīng)用，傳統(tǒng)的固定提前角不在滿足整個區(qū)間的高效率要求，本發(fā)明相位提前角根據(jù)母線電流的變化自動變化，可以提高電機的效率，滿足電機多轉(zhuǎn)速、多功率的要求；3)放大電路的輸出端與無刷電機專用控制芯片的相位提前角輸入端之間設(shè)置過濾電路，過濾電路是采用兩級RC過濾電路，可以將輸入到無刷電機專用控制芯片的相位提前角輸入端ANG的干擾信號排除；4)放大電路是運算放大器，放大倍數(shù)高，使相位提前角的自動調(diào)節(jié)得以可靠實施，調(diào)節(jié)放大倍數(shù)可以調(diào)節(jié)電阻R4和電阻R5得以實現(xiàn)，簡單方便；5)過流檢測電路輸出的電壓信號Uf與運算放大器IClA的第3引腳之間設(shè)置穩(wěn)壓電路，使到進入運算放大器的輸入信號更加穩(wěn)定


:圖1是傳統(tǒng)采用專用控制芯片的直流無刷電機控制器電路原理圖；圖2是本發(fā)明的直流無刷電機控制器電路方框圖；圖3是本圖2的進一步展開的電路圖；圖4是本發(fā)明的母線電流與對應(yīng)的轉(zhuǎn)換電壓信號的示意圖。圖5是本發(fā)明的母線電流與無刷電機專用控制芯片的相位提前角輸入端ANG的電壓U (ANG)的對應(yīng)示意圖
具體實施方式
:下面通過具體實施例并結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步詳細的描述。如圖2、圖3所示，本發(fā)明的一種具有自動調(diào)節(jié)相位提前角的直流無刷電機控制器，包括無刷電機專用控制芯片、IGBT逆變單元、轉(zhuǎn)子位置檢測電路、過流檢測電路和電源，過流檢測電路檢測母線電流信號并轉(zhuǎn)換成電壓信號Uf送到無刷電機專用控制芯片處理的過流輸入腳If，轉(zhuǎn)子位置檢測電路將轉(zhuǎn)子的位置信號輸入到無刷電機專用控制芯片，無刷電機專用控制芯片輸出信號到IGBT逆變單元，IGBT逆變單元的輸出端連接電機繞組，過流檢測電路輸出的電壓信號Uf還連接有放大電路，放大電路的輸出端連接到無刷電機專用控制芯片的相位提前角輸入端ANG，放大電路的輸出端與無刷電機專用控制芯片的相位提前角輸入端ANG之間設(shè)置過濾電路，過濾電路是采用兩級RC過濾電路，包括電容Cl、電容C2、電阻R2、電阻R3，無刷電機專用控制芯片是直流無刷電機專用控制芯片6551或者6854，放大電路包括運算放大器IC1A、電阻R4和電阻R5，電阻R4兩端分別連接在運算放大器IClA的第I引腳與第2引腳，電阻R5的兩端分別運算放大器IClA的第I引腳和地，運算放大器IClA的第3引腳作為信號輸入腳，過流檢測電路輸出的電壓信號Uf與運算放大器IClA的第3引腳之間設(shè)置穩(wěn)壓電路，穩(wěn)壓電路包括穩(wěn)壓管D1、電容C3和電阻R6，電壓信號Uf與運算放大器IClA的第3引腳之間連接電阻R6，穩(wěn)壓管D1、電容C3并聯(lián)后一端接地，另一端連接運算放大器IClA的第3引腳。如圖4所示，A曲線是電壓Uf隨母線電流If變化的曲線，母線電流If大于過流保護電路允許最大電流IfO時，直流無刷電機專用控制芯片控制電機停止運轉(zhuǎn)，在母線電流If在O至IfO之間，電壓Uf變化是緩慢且不明顯的，因此，不能直接接入無刷電機專用控制芯片的相位提如角輸入端ANG。如圖5所示，B曲線是電壓U(ANG)隨母線電流If變化的曲線，過流檢測電路檢測母線電流并轉(zhuǎn)換輸出的電壓信號Uf，電壓信號Uf經(jīng)過放大電路處理，無刷電機專用控制芯片的相位提前角輸入端ANG的電壓U(ANG)與母線電流的關(guān)系接近線性關(guān)系，母線電流稍有變化，無刷電機專用控制芯片的相位提前角輸入端ANG的電壓U(ANG)會出現(xiàn)明顯變化，從而自動調(diào)節(jié)相位提前角，適應(yīng)不同負(fù)載，相位提前角的調(diào)節(jié)范圍更加寬，滿足對電機多轉(zhuǎn)速、多功率的應(yīng)用的要求，提高電機效率。
權(quán)利要求
1.一種具有自動調(diào)節(jié)相位提前角的直流無刷電機控制器，包括無刷電機專用控制芯片、IGBT逆變單元、轉(zhuǎn)子位置檢測電路、過流檢測電路和電源，過流檢測電路檢測母線電流信號并轉(zhuǎn)換成電壓信號(Uf)送到無刷電機專用控制芯片處理的過流輸入腳(If)，轉(zhuǎn)子位置檢測電路將轉(zhuǎn)子的位置信號輸入到無刷電機專用控制芯片，無刷電機專用控制芯片輸出信號到IGBT逆變單元，IGBT逆變單元的輸出端連接電機繞組，其特征在于:過流檢測電路輸出的電壓信號(Uf)還連接有放大電路，放大電路的輸出端連接到無刷電機專用控制芯片的相位提前角輸入端(ANG)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有自動調(diào)節(jié)相位提前角的直流無刷電機控制器，其特征在于:放大電路的輸出端與無刷電機專用控制芯片的相位提前角輸入端(ANG)之間設(shè)置過濾電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有自動調(diào)節(jié)相位提前角的直流無刷電機控制器，其特征在于:無刷電機專用控制芯片是直流無刷電機專用控制芯片6551或者6854。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種具有自動調(diào)節(jié)相位提前角的直流無刷電機控制器，其特征在于:過濾電路是采用兩級RC過濾電路。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3、4所述的一種具有自動調(diào)節(jié)相位提前角的直流無刷電機控制器，其特征在于:放大電路包括運算放大器(IC1A)、電阻(R4)和電阻(R5)，電阻(R4)兩端分別連接在運算放大器(IClA)的第I引腳與第2引腳，電阻(R5)的兩端分別運算放大器(IClA)的第I引腳和地，運算放大器(IClA)的第3引腳作為信號輸入腳。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種具有自動調(diào)節(jié)相位提前角的直流無刷電機控制器，其特征在于:過流檢測電路輸出的電壓信號(Uf)與運算放大器(IClA)的第3引腳之間設(shè)置穩(wěn)壓電路。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種具有自動調(diào)節(jié)相位提前角的直流無刷電機控制器，其特征在于:穩(wěn)壓電路包括穩(wěn)壓管(Dl)、電容(C3)和電阻(R6)，電壓信號(Uf)與運算放大器(IClA)的第3引腳之間連接電阻(R6)，穩(wěn)壓管(D1)、電容(C3)并聯(lián)后一端接地，另一端連接運算放大器(IClA)的第3引腳。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種具有自動調(diào)節(jié)相位提前角的直流無刷電機控制器，包括無刷電機專用控制芯片、IGBT逆變單元、轉(zhuǎn)子位置檢測電路、過流檢測電路和電源，過流檢測電路檢測母線電流信號并轉(zhuǎn)換成電壓信號(Uf)送到無刷電機專用控制芯片處理的過流輸入腳(If)，轉(zhuǎn)子位置檢測電路將轉(zhuǎn)子的位置信號輸入到無刷電機專用控制芯片，無刷電機專用控制芯片輸出信號到IGBT逆變單元，IGBT逆變單元的輸出端連接電機繞組，過流檢測電路輸出的電壓信號(Uf)還連接有放大電路，放大電路的輸出端連接到無刷電機專用控制芯片的相位提前角輸入端(ANG)。它根據(jù)母線電流自動調(diào)節(jié)相位提前角，適應(yīng)不同負(fù)載，相位提前角的調(diào)節(jié)范圍更加寬，滿足對電機多轉(zhuǎn)速、多功率的應(yīng)用的要求，提高電機效率。
文檔編號H02P6/08GK103187908SQ20111045766
公開日2013年7月3日 申請日期2011年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月29日
發(fā)明者孫海榮 申請人:中山大洋電機股份有限公司