專(zhuān)利名稱(chēng)：用于電驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子的制動(dòng)設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于電驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子的制動(dòng)設(shè)備，更具體地說(shuō)，涉及一種用于在電扇的電源中斷時(shí)操作的電扇的制動(dòng)設(shè)備。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，市場(chǎng)上需要高功率輸出和轉(zhuǎn)數(shù)的軸流式風(fēng)扇。在這樣的風(fēng)扇中，在風(fēng)扇的電源中斷以維護(hù)或檢查包括風(fēng)扇的設(shè)備之后需要較長(zhǎng)時(shí)間，直到風(fēng)扇的推進(jìn)器停止。
因此，如果由于失誤而將手指等插入到旋轉(zhuǎn)的風(fēng)扇中，則可能傷及手指等。
為了避免上述缺陷，可安裝手指防護(hù)等。然而，噪聲、成本和工作步驟增加，相應(yīng)地，需要沒(méi)有這些缺陷的風(fēng)扇。
圖6示出傳統(tǒng)電扇的驅(qū)動(dòng)電路，其中，標(biāo)號(hào)1表示調(diào)節(jié)器電路部分，2表示驅(qū)動(dòng)信號(hào)生成電路部分，3和4表示NPN晶體管，5至12表示電阻器，13和14表示NPN數(shù)字晶體管、15和16表示上級(jí)側(cè)的MOSFET、17和18表示下級(jí)側(cè)的MOSFET，19表示用于驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子的電動(dòng)機(jī)的激勵(lì)線(xiàn)圈，20表示電容器，字母A表示電源的電壓，B和C表示上級(jí)側(cè)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，D和E表示下級(jí)側(cè)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
圖6示出的驅(qū)動(dòng)電路通常通過(guò)由從驅(qū)動(dòng)信號(hào)生成電路部分2施加的驅(qū)動(dòng)信號(hào)B、C、D和E來(lái)切換上級(jí)側(cè)的MOSFET 15和16以及下級(jí)側(cè)的MOSFET 17和18而運(yùn)行。當(dāng)電源中斷時(shí)，如圖7所示，電源的電壓A迅速降低，從而上級(jí)側(cè)的MOSFET 15因?yàn)槠鋿艠O電壓丟失而被關(guān)閉，下級(jí)側(cè)的MOSFET 17因?yàn)槠鋿艠O電壓D′通過(guò)電阻器10和9放電而被關(guān)閉，并且必須消耗較長(zhǎng)時(shí)間，直到風(fēng)扇的旋轉(zhuǎn)停止，因?yàn)閮H由風(fēng)扇的推進(jìn)器的流阻和軸承的機(jī)械摩擦、接頭轉(zhuǎn)矩來(lái)減少風(fēng)扇的旋轉(zhuǎn)。因此，對(duì)于檢查和維護(hù)風(fēng)扇，即使風(fēng)扇的電源中斷，推進(jìn)器依然旋轉(zhuǎn)，從而由于失誤而將手指等插入到旋轉(zhuǎn)的風(fēng)扇中，則可能傷及手指等。
公知的是，如圖8所示的這樣的用于電扇的驅(qū)動(dòng)電路，其中，具有B接觸的機(jī)械繼電器22插入在電源的端子之間，以便通過(guò)B接觸來(lái)將電動(dòng)機(jī)19的激勵(lì)線(xiàn)圈短路。
在圖8所示的制動(dòng)設(shè)備中，在施加電源的電壓期間，繼電器22的B接觸開(kāi)路，當(dāng)電源中斷時(shí)，上級(jí)側(cè)的MOSFET 15和16以及下級(jí)側(cè)的MOSFET 17和18被關(guān)閉。當(dāng)沒(méi)有電壓施加到機(jī)械繼電器22的輸入側(cè)時(shí)，B接觸合上，從而電動(dòng)機(jī)19的激勵(lì)線(xiàn)圈被短路，生成電磁制動(dòng)并強(qiáng)行停止風(fēng)扇的推進(jìn)器。然而，在上述傳統(tǒng)制動(dòng)設(shè)備中，必須使用大接觸電容的繼電器，風(fēng)扇中必須要求大的內(nèi)部空間用于在其中安裝大的機(jī)械繼電器，并且機(jī)械繼電器的可靠性太低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述缺陷。
可通過(guò)用于電驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子的制動(dòng)設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)上述目的，所述用于電驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子的制動(dòng)設(shè)備包括驅(qū)動(dòng)信號(hào)生成電路，用于電驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子；輸出級(jí)，具有上級(jí)側(cè)的MOSFET和下級(jí)側(cè)的MOSFET；電動(dòng)機(jī)，用于電驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子，由所述輸出級(jí)驅(qū)動(dòng)；監(jiān)控電路，用于檢測(cè)電動(dòng)機(jī)的電源的中斷；以及二極管，插入在電源和下級(jí)側(cè)的MOSFET的柵極之間，其中，當(dāng)通過(guò)來(lái)自監(jiān)控電路的控制信號(hào)關(guān)閉上級(jí)側(cè)的MOSFET并且打開(kāi)下級(jí)側(cè)的MOSFET時(shí)，生成電磁制動(dòng)并將電磁制動(dòng)施加到所述電驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子上，以及當(dāng)電源中斷時(shí)，將電動(dòng)機(jī)的激勵(lì)線(xiàn)圈短路。
所述電動(dòng)機(jī)由單相全橋式電路或三相全橋式電路來(lái)驅(qū)動(dòng)。
根據(jù)本發(fā)明的用于電驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子的制動(dòng)設(shè)備，可通過(guò)添加少量電子部分并且當(dāng)電源中斷時(shí)強(qiáng)行施加電磁制動(dòng)來(lái)顯著減少停止推進(jìn)器所需的時(shí)間。
當(dāng)結(jié)合以下描述和附圖進(jìn)行考慮時(shí)，將更好地理解本發(fā)明的這些和其它方面和目的。然而，應(yīng)理解，雖然以下描述表示本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，但卻是通過(guò)示例性而非限制性的方式給出以下描述的。在不脫離本發(fā)明的精神的情況下，可在本發(fā)明的范圍內(nèi)進(jìn)行許多改變和修改，本發(fā)明包括所有這樣的修改。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的用于電驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子的制動(dòng)設(shè)備的電路。
圖2是用于解釋圖1所示的電路的示圖。
圖3是用于解釋圖1所示的電路的示圖。
圖4是解釋根據(jù)本發(fā)明的用于由單相電源驅(qū)動(dòng)的電驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子的制動(dòng)設(shè)備的效果的曲線(xiàn)圖。
圖5是解釋根據(jù)本發(fā)明的用于由三相電源驅(qū)動(dòng)的電驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子的制動(dòng)設(shè)備的效果的曲線(xiàn)圖。
圖6是傳統(tǒng)電驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子的驅(qū)動(dòng)電路。
圖7是用于解釋圖6所示的電路的示圖。
圖8是其它傳統(tǒng)電驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子的制動(dòng)設(shè)備的電路。
具體實(shí)施例方式
如圖1所示，根據(jù)本發(fā)明的電驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子的制動(dòng)設(shè)備包括調(diào)節(jié)器電路部分1；驅(qū)動(dòng)信號(hào)生成電路2，用于電扇；輸出級(jí)，具有上級(jí)側(cè)的MOSFET 15和16以及下級(jí)側(cè)的MOSFET 17和18；電動(dòng)機(jī)19的激勵(lì)線(xiàn)圈，由輸出級(jí)驅(qū)動(dòng)；NPN數(shù)字晶體管13和14，插入在下級(jí)側(cè)的MOSFET 17和18的柵極與驅(qū)動(dòng)信號(hào)生成電路2之間；監(jiān)控電路部分2-1，用于檢測(cè)電源的中斷；以及二極管21，用于防止對(duì)下級(jí)側(cè)的MOSFET 17和18放電，插入在電壓A的端子和下級(jí)側(cè)的MOSFET 17和18的柵極之間。
在上述根據(jù)本發(fā)明的用于電驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子的制動(dòng)設(shè)備中，當(dāng)如圖2所示中斷電源時(shí)，由監(jiān)控電路部分2-1檢測(cè)所述中斷，并且驅(qū)動(dòng)信號(hào)生成電路2生成用于關(guān)閉輸出級(jí)的上級(jí)側(cè)的MOSFET 15和16的驅(qū)動(dòng)信號(hào)。此外，因?yàn)轵?qū)動(dòng)信號(hào)生成電路2的驅(qū)動(dòng)信號(hào)D和E降低，所以輸出級(jí)的下級(jí)側(cè)的MOSFET 17和18被打開(kāi)。
也就是說(shuō)，如圖3所示，當(dāng)電源中斷時(shí)，控制電源的電壓A降低。然而，下級(jí)側(cè)的MOSFET 17和18中的每一個(gè)具有寄生電容，并且二極管21插入在電壓A的端子和下級(jí)側(cè)的MOSFET 17和18的柵極之間，從而即使電源的電壓A降低也不對(duì)MOSFET 17和18的每一個(gè)的柵極電壓D′放電。因此，柵極電壓D′被維持為現(xiàn)狀，直到對(duì)柵極電壓D′自然地放電，從而下級(jí)側(cè)的MOSFET 17和18被維持為打開(kāi)狀態(tài)。因?yàn)橄录?jí)側(cè)的MOSFET 17和18被打開(kāi)并且下級(jí)側(cè)的MOSFET 17和18中包括寄生電容，所以將電動(dòng)機(jī)19的激勵(lì)線(xiàn)圈短路，從而生成電磁制動(dòng)，并強(qiáng)行停止風(fēng)扇。根據(jù)該原理，本發(fā)明可應(yīng)用于單相或三相全橋式驅(qū)動(dòng)。
圖4和圖5分別示出單相和三相驅(qū)動(dòng)的實(shí)際效果。
測(cè)試示例是直徑120mm和6300rpm的軸流式風(fēng)扇。為了停止不具有電磁制動(dòng)的單相或三相風(fēng)扇，在電源中斷之后需要大約11至15秒。然而，可知，可以在電源中斷之后由根據(jù)本發(fā)明的用于電驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子的制動(dòng)設(shè)備在2至3秒內(nèi)停止風(fēng)扇。
根據(jù)本發(fā)明，可顯著減少停止風(fēng)扇所需的時(shí)間。
雖然參照本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例具體示出和描述了本發(fā)明，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解，在不脫離由所附權(quán)利要求定義的本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可在形式和細(xì)節(jié)上進(jìn)行各種改變。
權(quán)利要求
1.一種用于電驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子的制動(dòng)設(shè)備，包括驅(qū)動(dòng)信號(hào)生成電路，用于電驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子；輸出級(jí)，具有上級(jí)側(cè)的MOSFET和下級(jí)側(cè)的MOSFET；電動(dòng)機(jī)，用于電驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子，由所述輸出級(jí)驅(qū)動(dòng)；監(jiān)控電路，用于檢測(cè)電動(dòng)機(jī)的電源的中斷；以及二極管，插入在電源和下級(jí)側(cè)的MOSFET的柵極之間，其中，當(dāng)通過(guò)來(lái)自監(jiān)控電路的控制信號(hào)關(guān)閉上級(jí)側(cè)的MOSFET并且打開(kāi)下級(jí)側(cè)的MOSFET時(shí)，生成電磁制動(dòng)并將該電磁制動(dòng)施加到所述電驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子上，以及當(dāng)電源中斷時(shí)，將電動(dòng)機(jī)的激勵(lì)線(xiàn)圈短路。
2.如權(quán)利要求1所述的制動(dòng)設(shè)備，其中，所述電動(dòng)機(jī)由單相全橋式電路來(lái)驅(qū)動(dòng)。
3.如權(quán)利要求1所述的制動(dòng)設(shè)備，其中，所述電動(dòng)機(jī)由三相全橋式電路來(lái)驅(qū)動(dòng)。
全文摘要
一種用于電驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子的制動(dòng)設(shè)備，包括驅(qū)動(dòng)信號(hào)生成電路，用于電驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子；輸出級(jí)；電動(dòng)機(jī)，用于電驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子，由所述輸出級(jí)驅(qū)動(dòng)；以及監(jiān)控電路，用于檢測(cè)電動(dòng)機(jī)的電源的中斷。輸出級(jí)具有上級(jí)側(cè)的MOSFET和下級(jí)側(cè)的MOSFET，并且二極管插入在電源和下級(jí)側(cè)的MOSFET的柵極之間。當(dāng)通過(guò)來(lái)自監(jiān)控電路的控制信號(hào)關(guān)閉上級(jí)側(cè)的MOSFET并且打開(kāi)下級(jí)側(cè)的MOSFET時(shí)，生成電磁制動(dòng)并將該電磁制動(dòng)施加到所述電驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子上，以及當(dāng)電源中斷時(shí)，將電動(dòng)機(jī)的激勵(lì)線(xiàn)圈短路。
文檔編號(hào)H02P6/00GK101043191SQ20071008934
公開(kāi)日2007年9月26日 申請(qǐng)日期2007年3月23日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月24日
發(fā)明者松橋秀一 申請(qǐng)人:日本伺服株式會(huì)社