参照附图6,所述限流信号产生电路包括运算放大器U1B、电阻R58、电阻R62、电阻 R64、电阻R65、电容C82 ;连接关系为：输入信号Xianliu与运算放大器UlB的正端串联一个 电阻R65,输入信号out与运算放大器UlB的负端串联一个电阻R64,out与地之间串联一 个电容C82,运算放大器UlB的输出端与正端之间串联一个大阻值电阻R62,输出信号98为 限流信号。
[0038] 输入信号xianliu与运算放大器UlB的正端串联一个电阻R65,输入信号out与 运算放大器UlB的负端串联一个电阻R64，out与地之间串联一个电容C82，运算放大器UlB 的输出端与正端之间串联一个大阻值电阻R62,输出信号98为限流信号，当电机电流处于 正常范围内时，限流信号为高电平；当电机电流过大或工作异常时，限流信号为低电平，电 机控制系统将会进行限流处理。
[0039] 本发明义用局精度相电流检测电路，提局了检测电机电流精度，延时小，同时改善 了系统的驱动能力和电磁兼容性；限流电压产生电路、限流信号产生电路能够准确及时地 处理电机的异常工作情况，提高了系统工作的可靠性和稳定性。
【主权项】
1. 一种大功率永磁无刷直流电机的限流保护装置，其特征在于包括高精度相电流半波 整流电路、相电流求取电路、限流电压产生电路和限流信号产生电路；所述高精度相电流半 波整流电路包括霍尔传感器、第一求和电路1、反相电路、半波整流电路；所述相电流求取 电路包括第二求和电路2、限幅滤波电路；所述限流信号产生电路为比较器及其偏置电路； 连接关系为：霍尔电流传感器A的输入端为A相电流，霍尔电流传感器C的输入端为C相电 流，两个霍尔电流传感器的输出端并行输入到第一求和电路1，第一求和电路1的输出端连 接在反相电路的输入端，霍尔电流传感器A输出端、霍尔电流传感器C输出端与反相电路的 输出端分别输入到第一半波整流电路1、第二半波整流电路2和第三半波整流电路3中，三 个半波整流电路的输出并行连接到第二求和电路2的输入端，求和电路输出端与限幅滤波 电路的输入端相连，限幅滤波电路的输出端一共有三路，其中一路输入到比较器及其偏置 电路，另外两路作为采样电流，比较器及其偏置电路的另一个输入端连接限流电压产生电 路的输出端；工作过程：电机A相和C相电流信号经过精密霍尔电流传感器可以线性转换 为0-4V小电压信号，通过加法电路1和反相电路，输出为电机中除去A相和C相两相外的 另外一相经过霍尔电流传感器转换的0-4V小电压信号，经过第一半波整流电路1、第二半 波整流电路2和第三半波整流电路3,输出3路半波电压信号，再并行输入到第二求和电路 2中，经过限幅滤波电路，可得到波动较小、近似于一条直线的实时反映电机电流的检测信 号，该信号与限流电压产生电路产生的限流电压并行输入到限流信号产生电路，限流电压 产生电路的限流电压信号与电机实时电流检测信号进行比较产生限流信号，当电机电流处 于正常范围内时，限流信号为高电平；当电机电流过大或工作异常时，限流信号为低电平， 此时电机控制系统进行限流处理。2. 根据权利要求1所述大功率永磁无刷直流电机的限流保护装置，其特征在于：所述 高精度相电流半波整流电路包括运算放大器U7B、运算放大器U6B、运算放大器U7A、运算放 大器U6A、电阻R77、电阻R80、电阻R81、电阻R82、电阻R83、电阻R84、电阻R85、电阻R86、电 阻R87、电阻R88、电阻R89、二极管V3、二极管V4、二极管V5、二极管V6、二极管V7、二极管 V8、电容C84和电容C85 ;连接关系为：input_Ul和input_Wl是霍尔电流传感器对其中两 相电流进行转换的电压信号，分别通过电阻R88、电容C84和电阻R89、电容C85接地；两相 电流转换的电压信号input_Ul和input_Wl分别通过电阻R84和电阻R85接到运算放大器 U6A的正端，将运算放大器U6A的正端接地，运算放大器U6A的输出端通过电阻R81与其负 端相接，输出信号为电机除去input_Ul和input_Wl两相外的另外一相电流经霍尔电流传 感器转换的电压信号input_Vl ;input_Ul、input_Vl和input_Wl信号分别通过电阻R86、 电阻R80和电阻R87接到运算放大器U7B、运算放大器U6B和运算放大器U7A的负端，运算 放大器U7B、运算放大器U6B和运算放大器U7A的正端接地，运算放大器U7B、运算放大器 U6B和运算放大器U7A的输出端与负端之间分别用快恢复二极管V7、快恢复二极管V4和快 恢复二极管V8相连，再分别连接快恢复二极管V5、快恢复二极管V3和快恢复二极管V6,输 出为经过高精度半波整流、幅值为0-4V、相位相差120°的电流信号a、电流信号b和电流信 号c，在电流信号a、电流信号b、电流信号c和运算放大器U7B、运算放大器U6B和运算放大 器U7A的负端通过电阻R82、电阻R77和电阻R83连接。3. 根据权利要求1所述大功率永磁无刷直流电机的限流保护装置，其特征在于：所述 相电流求取电路包括运算放大器U3A、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R10、电阻R59、电阻 R60、电阻R63、电阻R74、电容C80、二极管Vl和二极管V2 ;连接关系为：电流信号a、电流信 号b和电流信号c分别通过电阻R6、电阻R7和电阻R8与运算放大器U3A的负端相连，运算 放大器U3A的正端接地，其输出端与负端之间串联有一个电阻R74,输出信号out为电机电 流的检测信号，out信号通过二极管V2、电容C80与地相接，通过二极管Vl与AVDD相接，然 后连接电阻R59、电阻R60输出信号ADCINA2和ADCINA3。4. 根据权利要求1所述大功率永磁无刷直流电机的限流保护装置，其特征在于：所述 限流电压产生电路包括三端可调分流基准电源TL431、电阻R72、电阻R75、电位器R73 ;连接 关系为：三端可调分流基准电源TL431的Vin引脚通过电阻R72与+15V电源相接，Vout引 脚通过电阻R75与地相接，Vin引脚与Vout引脚连接一个电阻R73,输出信号与Vout引脚 连接；通过合理配置电阻R73、电阻R75和电阻R72,将限流电压设置为3V。5. 根据权利要求1所述大功率永磁无刷直流电机的限流保护装置，其特征在于：所述 限流信号产生电路包括运算放大器U1B、电阻R58、电阻R62、电阻R64、电阻R65、电容C82 ; 连接关系为：输入信号xianliu与运算放大器UlB的正端串联一个电阻R65,输入信号out 与运算放大器UlB的负端串联一个电阻R64, out与地之间串联一个电容C82,运算放大器 UlB的输出端与正端之间串联一个大阻值电阻R62,输出信号98为限流信号。
【专利摘要】本发明涉及一种大功率永磁无刷直流电机的限流保护装置，其特征在于包括高精度相电流半波整流电路、相电流求取电路、限流电压产生电路和限流信号产生电路；高精度相电流半波整流电路包括霍尔传感器、第一求和电路1、反相电路、半波整流电路；相电流求取电路包括第二求和电路2、限幅滤波电路；限流信号产生电路为比较器及其偏置电路；本发明采用高精度相电流半波整流电路和相电流求取电路，提高了检测电机电流精度，延时较小，同时改善了系统的驱动能力和电磁兼容性；限流电压产生电路、限流信号产生电路能够准确及时地保证电机处于异常工作情况下的紧急处理，提高了系统工作的可靠性和稳定性。
【IPC分类】H02P6/16, H02H9/02
【公开号】CN105140899
【申请号】CN201510468816
【发明人】狄正飞, 张克涵, 文海兵, 季小尹, 刘梦焱, 胡欲立, 宋保维, 潘光, 严卫生, 刘明雍
【申请人】西北工业大学
【公开日】2015年12月9日
【申请日】2015年8月4日