無刷直流電機(jī)的測功控制裝置及系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種無刷直流電機(jī)的測功控制裝置及系統(tǒng)，包括與無刷直流電機(jī)連接的控制板，控制板包括主控模塊和與主控模塊連接的電流控制模塊，電流控制模塊控制無刷直流電機(jī)的電流可無限增大。其使電機(jī)的電流從電機(jī)的空載到堵轉(zhuǎn)無限增大，并在額定轉(zhuǎn)速下測試電機(jī)的實(shí)際輸出功率，得到比軟件計(jì)算更準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，提高電機(jī)開發(fā)的準(zhǔn)確性。
【專利說明】無刷直流電機(jī)的測功控制裝置及系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及電機(jī)領(lǐng)域，尤其涉及一種無刷直流電機(jī)的測功控制裝置及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]對于無刷直流電機(jī)，技術(shù)員一般通過軟件計(jì)算無刷直流電機(jī)的輸出功率，但在實(shí)際制作過程中，實(shí)際做出來的電機(jī)和軟件計(jì)算有一定的差異，因此，在實(shí)際過程中無法評估實(shí)際電機(jī)的輸出功率。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]基于此，為解決無刷直流電機(jī)的實(shí)際輸出功率難于評估的問題，有必要提供一種無刷直流電機(jī)的測功控制裝置及系統(tǒng)。
[0004]為實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型目的提供的一種無刷直流電機(jī)的測功控制裝置，包括與無刷直流電機(jī)連接的控制板，所述控制板包括主控模塊和與所述主控模塊連接的電流控制模塊，所述電流控制模塊控制所述無刷直流電機(jī)的電流可無限增大。
[0005]作為一種無刷直流電機(jī)的測功控制裝置的可實(shí)施方式，所述電流控制模塊為一個(gè)阻值為零的第一電阻，所述第一電阻的一端連接所述主控模塊的限流控制端，所述第一電阻的另一端則接地。
[0006]作為一種無刷直流電機(jī)的測功控制裝置的可實(shí)施方式，所述主控模塊包括TPD4122K芯片，所述TPD4122K芯片的限流控制端為引腳ISl和引腳IS2，所述引腳ISl和所述引腳IS2通過所述電流控制模塊接地。
[0007]作為一種無刷直流電機(jī)的測功控制裝置的可實(shí)施方式，所述主控模塊包括TPD4122K芯片，所述TPD4122K芯片具有引腳ISl和引腳IS2，所述電流控制模塊為接地導(dǎo)線，所述接地導(dǎo)線直接連接至所述引腳ISl和所述引腳IS2。
[0008]作為一種無刷直流電機(jī)的測功控制裝置的可實(shí)施方式，所述控制板包括與主控模塊連接的霍爾傳感器，所述霍爾傳感器設(shè)置在無刷直流電機(jī)內(nèi)部以檢測無刷直流電機(jī)內(nèi)部的轉(zhuǎn)子的位置。
[0009]作為一種無刷直流電機(jī)的測功控制裝置的可實(shí)施方式，所述控制板包括與主控模塊連接的三相控制模塊，所述三相控制模塊用于控制無刷直流電機(jī)的三相電壓。
[0010]作為一種無刷直流電機(jī)的測功控制裝置的可實(shí)施方式，所述控制板包括與主控模塊連接的三相信號輸入模塊，所述三相信號輸入模塊向所述主控模塊輸入PWM信號以對所述無刷直流電機(jī)的三相進(jìn)行控制。
[0011]作為一種無刷直流電機(jī)的測功控制裝置的可實(shí)施方式，所述三相信號輸入模塊包括第二電阻和第二電容，所述第二電阻和所述第二電容的一端連接至所述主控模塊的三相信號輸入端，所述第二電阻和所述第二電容的另一端則共同接地。
[0012]基于相同構(gòu)思的一種無刷直流電機(jī)的測功控制系統(tǒng)，包括前述的測功控制裝置和交流測功機(jī)，所述交流測功機(jī)包括對無刷直流電機(jī)進(jìn)行加載的加載模塊、對無刷直流電機(jī)的電流和轉(zhuǎn)速進(jìn)行處理的數(shù)據(jù)處理模塊和將數(shù)據(jù)處理結(jié)果進(jìn)行顯示的結(jié)果顯示模塊。
[0013]本實(shí)用新型的有益效果包括:
[0014]本實(shí)用新型提供的一種無刷直流電機(jī)的測功控制裝置及系統(tǒng)，其調(diào)節(jié)電壓控制電機(jī)轉(zhuǎn)速的外置控制板對電機(jī)的電流不進(jìn)行過流保護(hù)，使電機(jī)的電流可從電機(jī)的空載到堵轉(zhuǎn)無限增大，在額定轉(zhuǎn)速下進(jìn)行測功，并找出額定點(diǎn)的特性，從而可以在各個(gè)階段通過測試儀器測試電機(jī)的實(shí)際輸出功率。得到比軟件計(jì)算更準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。可大大提高電機(jī)開發(fā)的準(zhǔn)確性。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0015]圖1為本實(shí)用新型一種無刷直流電機(jī)的測功控制裝置的一具體實(shí)施例的構(gòu)成示意圖；
[0016]圖2為本實(shí)用新型一種無刷直流電機(jī)的測功控制裝置的另一具體實(shí)施例的構(gòu)成示意圖；
[0017]圖3為本實(shí)用新型一種無刷直流電機(jī)的測功控制裝置的又一具體實(shí)施例的構(gòu)成示意圖；
[0018]圖4為本實(shí)用新型一種無刷直流電機(jī)的測功控制裝置的再一具體實(shí)施例的構(gòu)成示意圖；
[0019]圖5為本實(shí)用新型一種無刷直流電機(jī)的測功控制裝置的一具體實(shí)施例的內(nèi)部電路圖；
[0020]圖6為本實(shí)用新型一種無刷直流電機(jī)的測功控制裝置的一具體實(shí)施例的測量顯示圖；
[0021]圖7為本實(shí)用新型一種無刷直流電機(jī)的測功控制系統(tǒng)的一具體實(shí)施例的構(gòu)成示意圖；
[0022]圖8為本實(shí)用新型一種無刷直流電機(jī)的測功控制系統(tǒng)的另一具體實(shí)施例的實(shí)施示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的無刷直流電機(jī)的測功控制裝置及系統(tǒng)的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。
[0024]本實(shí)用新型實(shí)施例的無刷直流電機(jī)的測功控制裝置，如圖1所示，包括與無刷直流電機(jī)連接的控制板100?？刂瓢?00包括主控模塊110和與所述主控模塊110連接的電流控制模塊120。電流控制模塊120控制所述無刷直流電機(jī)的電流可無限增大。
[0025]本實(shí)用新型實(shí)施例的無刷直流電機(jī)的測功控制裝置，其調(diào)節(jié)電壓控制電機(jī)轉(zhuǎn)速的外置控制板對電機(jī)的電流不進(jìn)行過流保護(hù)，使電機(jī)的電流從電機(jī)的空載到堵轉(zhuǎn)無限增大，從而可以在各個(gè)階段通過測試儀器測試電機(jī)的實(shí)際輸出功率。得到比軟件計(jì)算更準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。提高無刷直流電機(jī)開發(fā)的準(zhǔn)確性。
[0026]在其中一個(gè)無刷直流電機(jī)的測功控制裝置的實(shí)施例中，所述電流控制模塊120為一個(gè)阻值為零的第一電阻(未示出)，所述第一電阻的一端連接所述主控模塊的限流控制端，所述第一電阻的另一端則接地。與傳統(tǒng)的限流控制端的作用不同，此時(shí)連接限流控制端的電阻為零，不再對無刷直流電機(jī)進(jìn)行過載保護(hù)，使無刷直流電機(jī)的電流可無限增大，實(shí)現(xiàn)實(shí)際使用功率的測量。
[0027]在其中一個(gè)無刷直流電機(jī)的測功控制裝置的實(shí)施例中，主控模塊110包括TPD4122K芯片，TPD4122K芯片的限流控制端為引腳ISl和引腳IS2，所述電流控制模塊為接地導(dǎo)線，所述接地導(dǎo)線直接連接至引腳ISl和引腳IS2。
[0028]在其中一個(gè)無刷直流電機(jī)的測功控制裝置中，如圖2所示，控制板100包括與主控模塊I1連接的霍爾傳感器130?；魻杺鞲衅髟O(shè)置在無刷直流電機(jī)內(nèi)部以檢測無刷直流電機(jī)內(nèi)部的轉(zhuǎn)子的位置。
[0029]如圖3所示，在其中一個(gè)實(shí)施例中，控制板100包括與主控模塊110連接的三相控制模塊140。三相控制模塊140用于控制無刷直流電機(jī)的三相電壓。
[0030]此處需要說明的是，在其中一個(gè)實(shí)施例中，無刷直流電機(jī)的測功控制裝置的控制板100除包括前述的主控模塊110和電流控制模塊120外，還可包括霍爾傳感器130和三項(xiàng)控制模塊140中的任意一個(gè)或者同時(shí)包含兩個(gè)。
[0031]如圖4所示，在其中一個(gè)實(shí)施例中，控制板100包括與主控模塊110連接的三相信號輸入模塊140’。三相信號輸入模塊140’向所述主控模塊輸入PWM信號以對所述無刷直流電機(jī)的三相進(jìn)行控制。三項(xiàng)信號輸入模塊140’與前述的三項(xiàng)控制模塊140功能相似，同樣可與前述的其他模塊配合使用。
[0032]如圖5所示，為本實(shí)用新型的無刷直流電機(jī)的測功控制裝置的一實(shí)施例的電路圖。
[0033]本實(shí)用新型主要應(yīng)用于帶有內(nèi)置控制板的無刷直流電機(jī)的測功，無刷直流電機(jī)的內(nèi)置控制板用于感應(yīng)轉(zhuǎn)子的位置，通過外置控制板調(diào)節(jié)電壓控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速。控制板100內(nèi)的TPD4122K芯片的引腳HU+，HV+, Hff+是霍爾傳感器的輸入信號端，如圖5所示，分別直接連接霍爾傳感器IC2，IC3，IC4的第3連接端，并分別通過電阻R2，R3，R6連接對應(yīng)的霍爾傳感器的第I連接端；霍爾傳感器IC2，IC3，IC4的第2連接端都直接接地，霍爾傳感器IC2，IC3，IC4的第3連接端分別串聯(lián)電容Cl，C2，C4后接地。TPD4122K芯片的引腳HU-，HV-, HW-并聯(lián)后通過電阻Rl接地；TPD4122K芯片的Vreg引腳通過電阻R4分別連接霍爾傳感器IC2，IC3，IC4的第I連接端，通過電容C6接地，通過電阻R5分別與TPD4122K芯片的引腳HU-，HV-，HW-連接。
[0034]TPD4122K芯片的引腳U，V，W是三相電容器連接引腳，用于連接無刷直流電機(jī)的U/V/W三相，且引腳U，V，W分別通過電容C3，C10, Cl I與分另|J TPD4122K芯片的引腳BSU，BSV，BSff連接，用于控制電機(jī)的三相電壓。
[0035]TPD4122K芯片上OS，Rref引腳是PWM三角波振頻安裝引腳，連接三相信號輸入模塊，三相信號輸入模塊包括第二電阻R11，第二電容C5，TPD4122K芯片的引腳OS通過電容C5接地，TPD4122K芯片的引腳Rref通過電阻Rll接地，通過PWM斬波來控制電機(jī)三相控制。
[0036]TPD4122K 芯片的引腳 IS1，IS2 是 IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor,絕緣柵雙極型晶體管)發(fā)射極/FRD (高壓定向器)陽極引腳，本發(fā)明實(shí)施例中兩個(gè)引腳直接短路連接并接地，使電機(jī)失去過流保護(hù)功能(當(dāng)電流無限增大時(shí)，電機(jī)不會自動(dòng)斷開)，當(dāng)電機(jī)失去過流保護(hù)功能時(shí)，電機(jī)的電流從電機(jī)的空載到堵轉(zhuǎn)無限增大，如圖6中的電流線所示(曲線從右到左讀取)，電機(jī)不會斷開。通常情況下，在兩個(gè)引腳之間連接電流檢測電阻，用于限制電機(jī)的整體電流的輸出，當(dāng)電機(jī)的電流超過某一限定值時(shí)，電機(jī)則出現(xiàn)過流保護(hù)，使電機(jī)自動(dòng)斷開。電路具有完整的電機(jī)驅(qū)動(dòng)及電壓調(diào)節(jié)的功能。
[0037]TPD4122K芯片的引腳Vcc連接電源電壓Vcc，并通過電容C8接地，且電源電壓輸入端串聯(lián)電阻R13和THl后接地進(jìn)行電流分流。TPD4122K芯片的引腳VBB連接工作電壓VDD,并通過電容C9接地，為芯片提供工作電壓。TPD4122K芯片的引腳Vs連接無刷直流電機(jī)的電壓輸入端Vsp,控制輸入到電機(jī)的電壓。
[0038]TPD4122K芯片的RS引腳和GND引腳直接接地。同時(shí)TPD4122K芯片的引腳Vcc通過電阻R14與裝置機(jī)殼連接；TPD4122K芯片的引腳HW+通過電阻R12連接N型三極管Ql的基極，三極管Ql的發(fā)射極接地，集電極與裝置的機(jī)殼電連接。
[0039]基于同一構(gòu)思，還提供一種無刷直流電機(jī)的測功控制系統(tǒng)，如圖7所示，包括前述的測功控制裝置100和交流測功機(jī)200，所述交流測功機(jī)包括對無刷直流電機(jī)400進(jìn)行加載的加載模塊210、對無刷直流電機(jī)的電流和轉(zhuǎn)速進(jìn)行處理的數(shù)據(jù)處理模塊220和將數(shù)據(jù)處理結(jié)果進(jìn)行顯示的結(jié)果顯示模塊230。
[0040]如圖8所示，在其中一個(gè)實(shí)施例中，借用交流測功機(jī)200，將無刷直流電機(jī)轉(zhuǎn)軸端固定于交流測功機(jī)上，通過啟動(dòng)無刷直流電機(jī)400，使電機(jī)從啟動(dòng)到堵轉(zhuǎn)。把數(shù)據(jù)處理模塊220和結(jié)果顯示模塊230集成在計(jì)算機(jī)300中，通過交流測功機(jī)200與計(jì)算機(jī)300連接，夕卜置控制板連接電機(jī)。連接完成后，開啟電源，然后調(diào)節(jié)外置控制板的電壓Vsp，當(dāng)電壓達(dá)到
2.3V時(shí)，電機(jī)開始啟動(dòng)。在Vsp=4.2V時(shí)，電機(jī)達(dá)到額定轉(zhuǎn)速，此時(shí)電機(jī)電流較小。通過交流測功機(jī)的加載模塊210對電機(jī)進(jìn)行加載，電機(jī)轉(zhuǎn)速將逐漸減小，電流逐漸上升，當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)速降為O時(shí)，電機(jī)斷開，完成測功過程。此時(shí)，計(jì)算機(jī)300對采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理并輸出相關(guān)參數(shù)及曲線，如圖6所示，可以讀取每個(gè)點(diǎn)的的輸出功率，效率，轉(zhuǎn)矩和電流。
[0041]本系統(tǒng)通過電機(jī)外置控制板調(diào)節(jié)Vsp (電機(jī)的控制電壓)控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速，并在額定轉(zhuǎn)速下進(jìn)行測功，并找出額定點(diǎn)的特性，可在很大程度上提高電機(jī)開發(fā)的準(zhǔn)確性。
[0042]以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本實(shí)用新型的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對本實(shí)用新型專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。因此，本實(shí)用新型專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種無刷直流電機(jī)的測功控制裝置，包括與無刷直流電機(jī)連接的控制板，其特征在于:所述控制板包括主控模塊和與所述主控模塊連接的電流控制模塊，所述電流控制模塊控制所述無刷直流電機(jī)的電流可無限增大； 其中，所述主控模塊為TPD4122K芯片，所述TPD4122K芯片具有引腳ISl和引腳IS2，所述電流控制模塊為接地導(dǎo)線，所述接地導(dǎo)線直接連接至所述引腳ISl和所述引腳IS2。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無刷直流電機(jī)的測功控制裝置，其特征在于:所述電流控制模塊為一個(gè)阻值為零的第一電阻，所述第一電阻的一端連接所述主控模塊的限流控制端，所述第一電阻的另一端接地； 其中，所述限流控制端為所述TPD4122K芯片的引腳ISl和引腳IS2，所述引腳ISl和所述引腳IS2通過所述電流控制模塊接地。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的無刷直流電機(jī)的測功控制裝置，其特征在于:所述控制板包括與主控模塊連接的霍爾傳感器，所述霍爾傳感器設(shè)置在無刷直流電機(jī)的內(nèi)部以檢測所述無刷直流電機(jī)內(nèi)部的轉(zhuǎn)子的位置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的無刷直流電機(jī)的測功控制裝置，其特征在于:所述控制板還包括與主控模塊連接的三相控制模塊，所述三相控制模塊用于控制所述無刷直流電機(jī)的三相電壓。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的無刷直流電機(jī)的測功控制裝置，其特征在于:所述控制板還包括與主控模塊連接的三相信號輸入模塊，所述三相信號輸入模塊向所述主控模塊輸入PWM信號以對所述無刷直流電機(jī)的三相進(jìn)行控制。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的無刷直流電機(jī)的測功控制裝置，其特征在于:所述三相信號輸入模塊包括第二電阻和第二電容，所述第二電阻和所述第二電容的一端連接至所述主控模塊的三相信號輸入端，所述第二電阻和所述第二電容的另一端則共同接地。
7.—種無刷直流電機(jī)的測功控制系統(tǒng)，其特征在于，包括權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的測功控制裝置和交流測功機(jī)，所述交流測功機(jī)包括對所述無刷直流電機(jī)進(jìn)行加載的加載模塊、對所述無刷直流電機(jī)的電流和轉(zhuǎn)速進(jìn)行處理的數(shù)據(jù)處理模塊和對數(shù)據(jù)處理結(jié)果進(jìn)行顯示的結(jié)果顯示模塊。
【文檔編號】H02P6/16GK204031024SQ201420172624
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2014年4月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月10日
【發(fā)明者】陳香玉, 陳龍 申請人:合肥凱邦電機(jī)有限公司, 珠海格力電器股份有限公司珠海凱邦電機(jī)制造有限公司