參照附圖6,所述限流信號產(chǎn)生電路包括運算放大器U1B、電阻R58、電阻R62、電阻 R64、電阻R65、電容C82 ;連接關(guān)系為：輸入信號Xianliu與運算放大器UlB的正端串聯(lián)一個 電阻R65,輸入信號out與運算放大器UlB的負端串聯(lián)一個電阻R64,out與地之間串聯(lián)一 個電容C82,運算放大器UlB的輸出端與正端之間串聯(lián)一個大阻值電阻R62,輸出信號98為 限流信號。
[0038] 輸入信號xianliu與運算放大器UlB的正端串聯(lián)一個電阻R65,輸入信號out與 運算放大器UlB的負端串聯(lián)一個電阻R64，out與地之間串聯(lián)一個電容C82，運算放大器UlB 的輸出端與正端之間串聯(lián)一個大阻值電阻R62,輸出信號98為限流信號，當(dāng)電機電流處于 正常范圍內(nèi)時，限流信號為高電平；當(dāng)電機電流過大或工作異常時，限流信號為低電平，電 機控制系統(tǒng)將會進行限流處理。
[0039] 本發(fā)明義用局精度相電流檢測電路，提局了檢測電機電流精度，延時小，同時改善 了系統(tǒng)的驅(qū)動能力和電磁兼容性；限流電壓產(chǎn)生電路、限流信號產(chǎn)生電路能夠準確及時地 處理電機的異常工作情況，提高了系統(tǒng)工作的可靠性和穩(wěn)定性。
【主權(quán)項】
1. 一種大功率永磁無刷直流電機的限流保護裝置，其特征在于包括高精度相電流半波 整流電路、相電流求取電路、限流電壓產(chǎn)生電路和限流信號產(chǎn)生電路；所述高精度相電流半 波整流電路包括霍爾傳感器、第一求和電路1、反相電路、半波整流電路；所述相電流求取 電路包括第二求和電路2、限幅濾波電路；所述限流信號產(chǎn)生電路為比較器及其偏置電路； 連接關(guān)系為：霍爾電流傳感器A的輸入端為A相電流，霍爾電流傳感器C的輸入端為C相電 流，兩個霍爾電流傳感器的輸出端并行輸入到第一求和電路1，第一求和電路1的輸出端連 接在反相電路的輸入端，霍爾電流傳感器A輸出端、霍爾電流傳感器C輸出端與反相電路的 輸出端分別輸入到第一半波整流電路1、第二半波整流電路2和第三半波整流電路3中，三 個半波整流電路的輸出并行連接到第二求和電路2的輸入端，求和電路輸出端與限幅濾波 電路的輸入端相連，限幅濾波電路的輸出端一共有三路，其中一路輸入到比較器及其偏置 電路，另外兩路作為采樣電流，比較器及其偏置電路的另一個輸入端連接限流電壓產(chǎn)生電 路的輸出端；工作過程：電機A相和C相電流信號經(jīng)過精密霍爾電流傳感器可以線性轉(zhuǎn)換 為0-4V小電壓信號，通過加法電路1和反相電路，輸出為電機中除去A相和C相兩相外的 另外一相經(jīng)過霍爾電流傳感器轉(zhuǎn)換的0-4V小電壓信號，經(jīng)過第一半波整流電路1、第二半 波整流電路2和第三半波整流電路3,輸出3路半波電壓信號，再并行輸入到第二求和電路 2中，經(jīng)過限幅濾波電路，可得到波動較小、近似于一條直線的實時反映電機電流的檢測信 號，該信號與限流電壓產(chǎn)生電路產(chǎn)生的限流電壓并行輸入到限流信號產(chǎn)生電路，限流電壓 產(chǎn)生電路的限流電壓信號與電機實時電流檢測信號進行比較產(chǎn)生限流信號，當(dāng)電機電流處 于正常范圍內(nèi)時，限流信號為高電平；當(dāng)電機電流過大或工作異常時，限流信號為低電平， 此時電機控制系統(tǒng)進行限流處理。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述大功率永磁無刷直流電機的限流保護裝置，其特征在于：所述 高精度相電流半波整流電路包括運算放大器U7B、運算放大器U6B、運算放大器U7A、運算放 大器U6A、電阻R77、電阻R80、電阻R81、電阻R82、電阻R83、電阻R84、電阻R85、電阻R86、電 阻R87、電阻R88、電阻R89、二極管V3、二極管V4、二極管V5、二極管V6、二極管V7、二極管 V8、電容C84和電容C85 ;連接關(guān)系為：input_Ul和input_Wl是霍爾電流傳感器對其中兩 相電流進行轉(zhuǎn)換的電壓信號，分別通過電阻R88、電容C84和電阻R89、電容C85接地；兩相 電流轉(zhuǎn)換的電壓信號input_Ul和input_Wl分別通過電阻R84和電阻R85接到運算放大器 U6A的正端，將運算放大器U6A的正端接地，運算放大器U6A的輸出端通過電阻R81與其負 端相接，輸出信號為電機除去input_Ul和input_Wl兩相外的另外一相電流經(jīng)霍爾電流傳 感器轉(zhuǎn)換的電壓信號input_Vl ;input_Ul、input_Vl和input_Wl信號分別通過電阻R86、 電阻R80和電阻R87接到運算放大器U7B、運算放大器U6B和運算放大器U7A的負端，運算 放大器U7B、運算放大器U6B和運算放大器U7A的正端接地，運算放大器U7B、運算放大器 U6B和運算放大器U7A的輸出端與負端之間分別用快恢復(fù)二極管V7、快恢復(fù)二極管V4和快 恢復(fù)二極管V8相連，再分別連接快恢復(fù)二極管V5、快恢復(fù)二極管V3和快恢復(fù)二極管V6,輸 出為經(jīng)過高精度半波整流、幅值為0-4V、相位相差120°的電流信號a、電流信號b和電流信 號c，在電流信號a、電流信號b、電流信號c和運算放大器U7B、運算放大器U6B和運算放大 器U7A的負端通過電阻R82、電阻R77和電阻R83連接。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述大功率永磁無刷直流電機的限流保護裝置，其特征在于：所述 相電流求取電路包括運算放大器U3A、電阻R6、電阻R7、電阻R8、電阻R10、電阻R59、電阻 R60、電阻R63、電阻R74、電容C80、二極管Vl和二極管V2 ;連接關(guān)系為：電流信號a、電流信 號b和電流信號c分別通過電阻R6、電阻R7和電阻R8與運算放大器U3A的負端相連，運算 放大器U3A的正端接地，其輸出端與負端之間串聯(lián)有一個電阻R74,輸出信號out為電機電 流的檢測信號，out信號通過二極管V2、電容C80與地相接，通過二極管Vl與AVDD相接，然 后連接電阻R59、電阻R60輸出信號ADCINA2和ADCINA3。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述大功率永磁無刷直流電機的限流保護裝置，其特征在于：所述 限流電壓產(chǎn)生電路包括三端可調(diào)分流基準電源TL431、電阻R72、電阻R75、電位器R73 ;連接 關(guān)系為：三端可調(diào)分流基準電源TL431的Vin引腳通過電阻R72與+15V電源相接，Vout引 腳通過電阻R75與地相接，Vin引腳與Vout引腳連接一個電阻R73,輸出信號與Vout引腳 連接；通過合理配置電阻R73、電阻R75和電阻R72,將限流電壓設(shè)置為3V。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述大功率永磁無刷直流電機的限流保護裝置，其特征在于：所述 限流信號產(chǎn)生電路包括運算放大器U1B、電阻R58、電阻R62、電阻R64、電阻R65、電容C82 ; 連接關(guān)系為：輸入信號xianliu與運算放大器UlB的正端串聯(lián)一個電阻R65,輸入信號out 與運算放大器UlB的負端串聯(lián)一個電阻R64, out與地之間串聯(lián)一個電容C82,運算放大器 UlB的輸出端與正端之間串聯(lián)一個大阻值電阻R62,輸出信號98為限流信號。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種大功率永磁無刷直流電機的限流保護裝置，其特征在于包括高精度相電流半波整流電路、相電流求取電路、限流電壓產(chǎn)生電路和限流信號產(chǎn)生電路；高精度相電流半波整流電路包括霍爾傳感器、第一求和電路1、反相電路、半波整流電路；相電流求取電路包括第二求和電路2、限幅濾波電路；限流信號產(chǎn)生電路為比較器及其偏置電路；本發(fā)明采用高精度相電流半波整流電路和相電流求取電路，提高了檢測電機電流精度，延時較小，同時改善了系統(tǒng)的驅(qū)動能力和電磁兼容性；限流電壓產(chǎn)生電路、限流信號產(chǎn)生電路能夠準確及時地保證電機處于異常工作情況下的緊急處理，提高了系統(tǒng)工作的可靠性和穩(wěn)定性。
【IPC分類】H02P6/16, H02H9/02
【公開號】CN105140899
【申請?zhí)枴緾N201510468816
【發(fā)明人】狄正飛, 張克涵, 文海兵, 季小尹, 劉夢焱, 胡欲立, 宋保維, 潘光, 嚴衛(wèi)生, 劉明雍
【申請人】西北工業(yè)大學(xué)
【公開日】2015年12月9日
【申請日】2015年8月4日