一種無刷直流電機位置檢測電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及直流電機技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種無刷直流電機位置檢測電路。
【背景技術(shù)】
[0002]對直流無刷電機的控制是通過轉(zhuǎn)子位置信號來切換電機三相繞組的通斷電狀態(tài)來實現(xiàn)。因此，對直流無刷電機進行控制時，需要檢測直流無刷電機轉(zhuǎn)子位置信號，以確定切換電機三相繞組的通斷電狀態(tài)的變換時刻。
[0003]CN1286525A號中國發(fā)明專利申請公開了名為“一種無位置傳感器無刷直流電動機的轉(zhuǎn)子位置檢測方法”的發(fā)明創(chuàng)造，該專利申請揭示了一種如圖1所示的無位置檢測電路，其具有與電機M連接的檢測電路。其中，直流電源Vcc通過開關(guān)電路的輪流導(dǎo)通與截止，使電機M的U，V, W三相輪流與正電源連接、負電源連接或處于懸空狀態(tài)。例如，當場開關(guān)Kl與K4截止時，電機M的U相處于懸空狀態(tài)，此時可以檢測U相反電動勢的過零點，從而檢測轉(zhuǎn)子位置信號。
[0004]信號采樣電路由電阻Rl，R2, R7, R8, R13, R14以及電容Cl，C3, C5組成，其中電阻R13、R14與電容C5連接在電機M的U相上，電阻R7、R8與電容C3連接在電機M的V相上，電阻Rl，R2與電容Cl連接在電機M的W相上。該檢測電路中，電機M的U，V, W三相的電壓信號中由兩電阻分壓所得，并通過電阻上并聯(lián)的電容簡單濾波后送入后續(xù)處理電路。
[0005]但是由于信號采樣電路是直接由相電路上取出，電機在運轉(zhuǎn)時各種雜散信號難以控制，特別是在低速運轉(zhuǎn)時，干擾信號甚至?xí)笥谛璨杉挠杏眯盘枺趯嶋H應(yīng)用中難以得到推廣。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]在本發(fā)明的目的是提出一種無刷直流電機位置檢測電路，可方便準確的采集無刷直流電機轉(zhuǎn)子定位信號。
[0007]根據(jù)本發(fā)明提供的無刷直流電機位置檢測電路，包括無刷直流電機本體，所述無刷直流電機本體包括定子和轉(zhuǎn)子，所述定子由多相繞組安裝于鐵芯線槽內(nèi)，其特征在于所述定子的每相繞組均纏繞有對應(yīng)的耦合線圈，所述耦合線圈星形連接，所述檢測電路包括直流電源以及信號采樣電路，所述信號采樣電路的輸入端與所述耦合線圈連接。
[0008]本發(fā)明的原理為:耦合線圈由于感應(yīng)輸出相電壓變化，由于耦合線圈感應(yīng)的電壓與無刷直流電機的相電壓幅值成正比，相位一致。將耦合線圈進行星形連接，則等同于無刷直流電機各相的狀態(tài)，而且該耦合線圈組成的星形電路與無刷直流電機的相線完全隔離。將位置檢測電路與耦合線圈組成的星形電路連接，則無刷直流電機運轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的干擾對位置檢測完全無影響，從而得到準確的無刷直流電機轉(zhuǎn)子定位信號。
[0009]進一步的，為了確保耦合線圈感應(yīng)的電壓與無刷直流電機的相電壓幅值成正比，相位一致，所述每相繞組的耦合線圈的電角度相等。
[0010]具體的說，所述直流電源并聯(lián)有三個開關(guān)支路，所述開關(guān)支路由兩個開關(guān)串聯(lián)組成，所述無刷直流電機的u、v、w相分別連接所述三個開關(guān)支路上兩個開關(guān)之間的連線處。通過開關(guān)的輪流導(dǎo)通與截止，從而使電機M的U，V, W三相輪流與正電源連接、負電源連接或處于懸空狀態(tài)，同時也使得耦合線圈上感應(yīng)到幅值成比例，相位相同的感應(yīng)電壓。
[0011]具體的說，所述信號采樣電路包括分壓電阻網(wǎng)絡(luò)、電壓比較器和用于采集信號的單片機，所述分壓電阻網(wǎng)絡(luò)包括三個分壓電阻支路，所述每個分壓電阻支路包括星形連接的兩個分壓電阻和一個電容，所述每個分壓電阻支路均通過電壓比較器與單片機的輸入端連接。
【附圖說明】
[0012]圖1為現(xiàn)有無刷直流電機位置檢測電路的電路圖。
[0013]圖2為本發(fā)明的無刷直流電機位置檢測電路的電路。
【具體實施方式】
[0014]下面對照附圖，通過對實施實例的描述，對本發(fā)明的【具體實施方式】如所涉及的各構(gòu)件的形狀、構(gòu)造、各部分之間的相互位置及連接關(guān)系、各部分的作用及工作原理等作進一步的詳細說明。
[0015]如圖2，本發(fā)明的無刷直流電機位置檢測電路，包括無刷直流電機本體，所述無刷直流電機本體包括定子和轉(zhuǎn)子，所述定子由多相繞組安裝于鐵芯線槽內(nèi)，所述定子的U、V、W相繞組均纏繞對應(yīng)的耦合線圈U’、r、r，耦合線圈U’、v’、w’星形連接，檢測電路包括直流電源以及信號采樣電路，信號采樣電路的輸入端與耦合線圈U’、v’、w’連接。其中，直流電源以及信號采樣電路與現(xiàn)有技術(shù)相同，此處不再贅述。
[0016]本發(fā)明的原理為:直流電源Vcc提供電機工作能量、開關(guān)管Kl，K2,K3, K4, K5,K6組成開關(guān)電路，通過開關(guān)電路的輪流導(dǎo)通與截止，從而使電機M的U，V, W三相輪流與正電源連接、負電源連接或處于懸空狀態(tài)，同時也使得耦合線圈U’、V’、W’上感應(yīng)到與U，V, W相電壓幅值成比例，相位相同的感應(yīng)電壓。例如，當場開關(guān)管KI與K4截止時，電機M的U相處于懸空狀態(tài)，此時可以檢測與U相耦合的線圈U’上反電動勢的過零點，從而檢測轉(zhuǎn)子位置信號，且U’上感應(yīng)的電壓與U相在電路上是完全隔離，電機運轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的干擾對后續(xù)測試完全無影響，從而得到準確的無刷直流電機轉(zhuǎn)子定位信號。
【主權(quán)項】
1.一種無刷直流電機位置檢測電路，包括無刷直流電機本體，所述無刷直流電機本體包括定子和轉(zhuǎn)子，所述定子由多相繞組安裝于鐵芯線槽內(nèi)，其特征在于所述定子的每相繞組均纏繞有對應(yīng)的耦合線圈，所述耦合線圈星形連接，所述檢測電路包括直流電源以及信號采樣電路，所述信號采樣電路的輸入端與所述耦合線圈連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無刷直流電機位置檢測電路，其特征在于所述每相繞組的耦合線圈的電角度相等。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無刷直流電機位置檢測電路，其特征在于所述直流電源并聯(lián)有三個開關(guān)支路，所述開關(guān)支路由兩個開關(guān)串聯(lián)組成，所述無刷直流電機的U、V、W相分別連接所述三個開關(guān)支路上兩個開關(guān)之間的連線處。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的無刷直流電機位置檢測電路，其特征在于所述直流電源通過所述開關(guān)支路上的開關(guān)的輪流導(dǎo)通和截止，可使無刷直流電機的U、V、W三相輪流處于與正電源連接、與負電源連接、以及處于懸空三種狀態(tài)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無刷直流電機位置檢測電路，其特征在于所述信號采樣電路包括分壓電阻網(wǎng)絡(luò)、電壓比較器和用于采集信號的單片機，所述分壓電阻網(wǎng)絡(luò)包括三個分壓電阻支路，所述每個分壓電阻支路包括星形連接的兩個分壓電阻和一個電容，所述每個分壓電阻支路均通過電壓比較器與單片機的輸入端連接。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種無刷直流電機位置檢測電路，可方便準確的采集無刷直流電機轉(zhuǎn)子定位信號。該檢測電路包括無刷直流電機本體，無刷直流電機本體包括定子和轉(zhuǎn)子，定子由多相繞組安裝于鐵芯線槽內(nèi)，定子的每相繞組均纏繞有對應(yīng)的耦合線圈，耦合線圈星形連接，檢測電路包括直流電源以及信號采樣電路，信號采樣電路的輸入端與耦合線圈連接。本發(fā)明的原理為：耦合線圈由于感應(yīng)輸出相電壓變化，由于耦合線圈感應(yīng)的電壓與無刷直流電機的相電壓幅值成正比，相位一致。將耦合線圈進行星形連接，則等同于無刷直流電機各相的狀態(tài)，而且該耦合線圈組成的星形電路與無刷直流電機的相線完全隔離，從而隔離無刷直流電機運轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的干擾。
【IPC分類】H02P6/185
【公開號】CN105529965
【申請?zhí)枴緾N201610034806
【發(fā)明人】張紹山, 張紹勇
【申請人】奇瑞汽車股份有限公司
【公開日】2016年4月27日
【申請日】2016年1月19日