一种爪极永磁同步电机的驱动电路及全自动变频过胶机的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开的是一种爪极永磁同步电机的驱动电路及全自动变频过胶机，设置在爪极永磁同步电机与其电源之间，由两路PWM信号控制，包括两个P?N沟道MOS场效应互补管；一个P?N沟道MOS场效应互补管的G端与另一个P?N沟道MOS场效应互补管的G端由同一个PWM信号及它的反相信号控制。该自动变频过胶机的电极是爪极永磁同步电机，具有该驱动电路。通过改变控制信号PWM1、PWM2的频率与占空比，可以实现对爪极永磁同步电机转速调节，继而实现过胶机胶辊转速的自动调节。
【专利说明】
一种爪极永磁同步电机的驱动电路及全自动变频过胶机
技术领域
[0001]本实用新型涉及过胶机领域，特别涉及一种爪极永磁同步电机的驱动电路及全自动变频过胶机。
【背景技术】
[0002]目前，爪极永磁同步电机广泛应用于过胶机中，对过胶辊进行驱动，但在过胶过程中，由于使用胶膜的厚度变化，需要有不同的过胶辊转速，而目前使用的爪极永磁同步电机属于恒速电机，在现有过胶机产品中不能调速，这影响了过胶机的使用范围。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型针对目前爪极永磁同步电机属于恒速电机，在现有过胶机产品中不能调速，这影响了过胶机的使用范围的不足，提供一种爪极永磁同步电机的驱动电路，它是一种变频驱动电路，通过改变输入的电源频率改变转速，同时本实用新型还提供一种采用这种具有变频驱动器的全自动过胶机。
[0004]本实用新型为实现其目的所采用的技术方案是:一种爪极永磁同步电机的驱动电路，设置在爪极永磁同步电机与其电源之间，由两路PWM信号控制，包括第一P-N沟道MOS场效应互补管和第二 P-N沟道MOS场效应互补管;两路PffM信号分别为PffMl和PWM2; PWMl接所述的第一P-N沟道MOS场效应互补管的Gl脚，通过PffMl通过第一反相器反相以后接所述的第二 P-N沟道MOS场效应互补管的G2脚;PWM2接所述的第二 P-N沟道MOS场效应互补管的Gl脚，通过PWM2通过第二反相器反相以后接所述的第一 P-N沟道MOS场效应互补管的G2脚;第一 P-N沟道MOS场效应互补管的SI脚和第二 P-N沟道MOS场效应互补管的SI脚接机壳;第一 P-N沟道MOS场效应互补管的S2脚和第二 P-N沟道MOS场效应互补管的S2脚接电源；第一 P-N沟道MOS场效应互补管的Dl脚和D2脚，第二 P-N沟道MOS场效应互补管的Dl脚和D2脚接爪极永磁同步电机的电源输入引脚。
[0005]通过改变控制信号PWMl、PWM2的频率与占空比和载频频率，可以实现对爪极永磁同步电机转速调节。
[0006]进一步的，上述的爪极永磁同步电机的驱动电路中:所述的第一反相器包括三极管BG4、电阻R9、电阻Rl4;电源经过串连的电阻R9和电阻Rl4以后接三极管BG4的集电极，三极管BG4的发射极接电源地、三极管BG4的基极接PWM1，在电阻R9和电阻R14的连接处输出PWMl的反相信号；
[0007]所述的第二反相器包括三极管BG3、电阻R8、电阻Rll;电源经过串连的电阻R8和电阻Rl I以后接三极管BG3的集电极，三极管BG3的发射极接电源地、三极管BG3的基极接PWM2，在电阻R8和电阻Rl I的连接处输出PWM2的反相信号。
[0008]进一步的，上述的爪极永磁同步电机的驱动电路中:在第一反相器中还包括电阻R13作为基极电阻;在第二反相器中还包括电阻R12作为基极电阻。
[0009]进一步的，上述的爪极永磁同步电机的驱动电路中:在第一P-N沟道MOS场效应互补管的S2脚和第二 P-N沟道MOS场效应互补管的S2脚之间还设置有电容C18。
[0010]进一步的，上述的爪极永磁同步电机的驱动电路中:还包括控制电机正转或反转的方向控制电路;所述的方向控制电路包括由继电器控制的二选一开关，二选一开关的根接电机的火线，两个选项端分别接正转零线和反转零线。
[0011]进一步的，上述的爪极永磁同步电机的驱动电路中:在正转零线和反转零线之间还连接有移相运行电路，所述的移相运行电路电路包括二极管D8、二极管D9、电解电容C6、电解电容C7; 二极管D8的阴极、电解电容C6的阳极接正转零线、二极管D9的阴极、电解电容C7阳极接反转零线;二极管D8的阳极与二极管D9阳极相连，电解电容C6的阴极与电解电容C7阴极相连;二极管D8的阳极与二极管D9阳极相连处与电解电容C6的阴极与电解电容C7阴极相连处连接。
[0012]本实用新型还提供了一种智能全自动变频过胶机，包括带动胶辊的爪极永磁同步电机，爪极永磁同步电机的驱动电路包括第一 P-N沟道MOS场效应互补管和第二 P-N沟道MOS场效应互补管;智能全自动变频过胶机产生的控制信号分别为PWMl和PWM2;所述的第一PWM信号产生电路产生PWMl、第二 PWM信号产生电路产生PWM2;PWM1接所述的第一 P-N沟道MOS场效应互补管的Gl脚，通过PWMl通过第一反相器反相以后接所述的第二P-N沟道MOS场效应互补管的G2脚;PWM2接所述的第二P-N沟道MOS场效应互补管的Gl脚，通过PWM2通过第二反相器反相以后接所述的第一 P-N沟道MOS场效应互补管的G2脚;第一 P-N沟道MOS场效应互补管的SI脚和第二 P-N沟道MOS场效应互补管的SI脚电源地;第一 P-N沟道MOS场效应互补管的S2脚和第二 P-N沟道MOS场效应互补管的S2脚接电源;第一 P-N沟道MOS场效应互补管的Dl脚和D2脚，第二 P-N沟道MOS场效应互补管的Dl脚和D2脚接爪极永磁同步电机的电源输入引脚。
[0013]通过智能微处理器产生控制信号PffMl和PWM2可以实现对过胶机进行全自动控制。
[0014]进一步的，上述的智能全自动变频过胶机中:在胶膜进入胶辊前还包括检测胶膜厚度的厚度检测装置;所述的厚度检测装置包括设置在胶膜两侧的相互对应的磁铁和霍尔传感器，所述的磁铁和霍尔传感器从胶膜两侧挤压胶膜;还包括根据所述的霍尔传感器的输出信号判断胶膜厚度的处理器模块，所述的处理器模块产生携带有胶膜厚度的信息的信号输出端与电机驱动电路的输入端相连。
[0015]进一步的，上述的智能全自动变频过胶机中:所述的处理模块包括单片机，所述的单片机输出两路携带有胶膜厚度信息的PWMl和PWM2;所述的电机为爪极式永磁电机。
[0016]下面结合附图对本实用新型进行进一步的说明。
【附图说明】
[0017]图1是本实用新型实施例变频驱动电路原理图。
[0018]图2为本实用新型实施例胶膜厚度检测原理图。
【具体实施方式】
[0019]本实施例是一种可以检测进入到过胶机内进行过胶的胶膜的厚度，并根据检测到的胶膜厚度自动对电机进行控制的智能全自动变频过胶机本实施例的过胶机包括两个部分，第一部分是对进入的胶膜进行厚度检测，这是一种实时检测，它实施检测到胶模的厚度后，采用变频控制方式控制胶辊的转速，当然是通过控制电机的转速来达到控制胶辊的转速的，我们都知道，当胶膜较厚时，需要有较长的加热时间，因此，胶辊的转速将会被设置较慢，当胶膜较薄时，不需要多长的时间对胶膜加热，因此，胶辊可以设置较快的转速。本实施例是通过胶膜厚度检测装置实时检测胶膜的厚度，通过处理器产生控制信号给电机的变频驱动电路进行控制的。
[0020]如图2所示，为本实施例的厚度检测装置的原理图，本实施例中，胶膜厚度检测装置包括设置在胶膜两侧的相互对应的磁铁和霍尔传感器，磁铁和霍尔传感器从胶膜两侧挤压胶膜;还包括根据霍尔传感器的输出信号判断胶膜厚度的处理器模块，处理器模块产生携带有胶膜厚度的信息的信号输出端与电机驱动电路的输入端相连。本实施例中，处理模块包括单片机，单片机输出两路携带有胶膜厚度信息的PWMl和PWM2;电机为爪极式永磁电机。
[0021]在图中可以看到通过弹簧实现磁铁与霍尔传感器从胶膜两侧挤压胶膜。霍尔元件根据磁场距离产生的识别信号经过单片机程序处理来执行胶膜厚度的合适速度信号，经过单片机处理，主要就是放大，通过学习将霍尔传感器的输出信号强弱与胶膜厚度挂勾，产生控制信号，这里产生两路PWM信号，PWMI和PWM2，这两个信号携带了胶膜厚度信息。具体的，本实施例中，磁场和霍尔的距离，霍尔器件产生模拟线性信号，单片机以AD判断感知强度大小进行计算，根据不同胶膜的合适速度值进行匹配；然后产生对应的SPWM(SinusoidalPulse Width Modulat1n)信号经过输出推动爪极永磁同步电机运行;频率越低转速越慢；频率越高转速越快。
[0022]变频驱动电路是用来对电机进行驱动的，它由两路PWM信号控制电机的转速。如图1所示，为本实施例所采用的变频驱动电路原理图。电机驱动电路为变频驱动电路，包括两个P-N沟道MOS场效应互补管，它包括有P沟道MOS场效管和N沟道MOS场效管，两个场效管相互补偿。本实施例中用了两个这样的管子，分别是U4和U5。如图1所示，U4和U5分别有8个引脚，其中，1、2、3、4号引脚分别是源极和栅极31、61、32、62，而5、6、7、8引脚是漏极01和02，只是5、6引脚为Dl，7、8引脚为D2。
[0023]如图1所示，爪极式永磁电机M的电源端+DC分别与U4和U5的源极S2相连，U4和U5的源极SI接机壳地，U4的栅极Gl与U5的栅极G2分别接控制信号P丽I和它的反相信号，U5的栅极Gl与U4的栅极G2分别接控制信号PWM2和它的反相信号。
[0024]U4的漏极D也就是5脚和6脚(这两个引脚在封装的管子里是短接的)接爪极式永磁电机M的火线，U5的漏极D也就是7脚和8脚同样也接爪极式永磁电机M的火线，在火线上，U4的漏极D的接入点与U 5的漏极D的接入点之间还设置有一个电容C18，它的规格可以是104PF63V。
[0025]本实施例中采用的产生信号的反相器电路是三极管电路，如图分别有两个三极管反相器电路分别是三极管BG3和三极管BG4组成的反相电路，三极管BG3和三极管BG4的集电极分别通过串连的电阻R8、电阻Rl I和串连的电阻R9、电阻Rl4接电源+DC，其中，电阻R8和电阻R9可以设计成阻值一样的分压电阻，三极管BG3和三极管BG4的发射极统一接电源地，三极管BG3和三极管BG4的基极分别接需要反相的控制信号，这里分别是P丽I和P丽2，对它们进行反相，这里，还设置有基极电阻分别是电阻R12和电阻R13。本领域技术人员都知道，当基极信号是高电平时，三极管导通，则电阻的作用，从分压电阻与集电极电阻之间引出的信号就是一个低电平，本实施例中，分压电阻R8和分杖电阻R9远大于集电极电阻R12和集电极电阻R13。同样，当PWM信号是高时，三极管截止，从分压电阻与集电极电阻之间引出的信号就是一个高电平。
[0026]本实施例的爪极式永磁电机M在使用时可能单向或两个方向都需要旋转，因此，具有正转零线和反转零线，当正转零线加入回路和中时，爪极式永磁电机M正转，当反转零线加入回路和中时，爪极式永磁电机M反转。因此，有一个二线一开关，这个二选一开关的选项分别是两个零线，由一个继电器控制，继电器驱动电路也是一个三极管BG2，BG2的基极接单片机的控制正转反转的控制信号输入端，这与目前的过胶机没有多少区别，但为了减小体积和降低成本，两根零线之间原来使用的较大，这里改成电解电容，可以大减小体积，为了使电解电容的阴极、阳极接法正确，因此，本实施例中采用了移相运行电路，移相运行电路包括二极管D8、二极管D9、电解电容C6、电解电容C7; 二极管D8的阴极、电解电容C6的阳极接正转零线、二极管D9的阴极、电解电容C7阳极接反转零线;二极管D8的阳极与二极管D9阳极相连，电解电容C6的阴极与电解电容C7阴极相连;二极管D8的阳极与二极管D9阳极相连处与电解电容C6的阴极与电解电容C7阴极相连处连接。
【主权项】
1.一种爪极永磁同步电机的驱动电路，设置在爪极永磁同步电机与其电源之间，其特征在于:由两路PffM信号控制，包括第一P-N沟道MOS场效应互补管和第二P-N沟道MOS场效应互补管； 两路PffM信号分别为PffMl和PWM2 ； PWMl接所述的第一P-N沟道MOS场效应互补管的Gl脚，通过PWMl通过第一反相器反相以后接所述的第二 P-N沟道MOS场效应互补管的G2脚;PWM2接所述的第二 P-N沟道MOS场效应互补管的Gl脚，通过PWM2通过第二反相器反相以后接所述的第一P-N沟道MOS场效应互补管的G2脚； 第一 P-N沟道MOS场效应互补管的SI脚和第二 P-N沟道MOS场效应互补管的SI脚接机壳；第一 P-N沟道MOS场效应互补管的S2脚和第二 P-N沟道MOS场效应互补管的S2脚接电源； 第一 P-N沟道MOS场效应互补管的Dl脚和D2脚，第二 P-N沟道MOS场效应互补管的Dl脚和D2脚接爪极永磁同步电机的电源输入引脚。2.根据权利要求1所述的爪极永磁同步电机的驱动电路，其特征在于:所述的第一反相器包括三极管BG4、电阻R9、电阻Rl4;电源经过串连的电阻R9和电阻R14以后接三极管BG4的集电极，三极管BG4的发射极接电源地、三极管BG4的基极接PWMl，在电阻R9和电阻Rl4的连接处输出PWMl的反相信号； 所述的第二反相器包括三极管BG3、电阻R8、电阻Rll;电源经过串连的电阻R8和电阻Rl I以后接三极管BG3的集电极，三极管BG3的发射极接电源地、三极管BG3的基极接PWM2，在电阻R8和电阻Rl I的连接处输出PWM2的反相信号。3.根据权利要求1所述的爪极永磁同步电机的驱动电路，其特征在于:在第一反相器中还包括电阻R13作为基极电阻;在第二反相器中还包括电阻R12作为基极电阻。4.根据权利要求1所述的爪极永磁同步电机的驱动电路，其特征在于:在第一P-N沟道MOS场效应互补管的S2脚和第二 P-N沟道MOS场效应互补管的S2脚之间还设置有电容C18。5.根据权利要求1至4中任一所述的爪极永磁同步电机的驱动电路，其特征在于:还包括控制电机正转或反转的方向控制电路;所述的方向控制电路包括由继电器控制的二选一开关，二选一开关的根接电机的火线，两个选项端分别接正转零线和反转零线。6.根据权利要求5所述的爪极永磁同步电机的驱动电路，其特征在于:在正转零线和反转零线之间还连接有移相运行电路，所述的移相运行电路包括二极管D8、二极管D9、电解电容C6、电解电容C7; 二极管D8的阴极、电解电容C6的阳极接正转零线、二极管D9的阴极、电解电容C7阳极接反转零线;二极管D8的阳极与二极管D9阳极相连，电解电容C6的阴极与电解电容C7阴极相连;二极管D8的阳极与二极管D9阳极相连处与电解电容C6的阴极与电解电容C7阴极相连处连接。7.一种智能全自动变频过胶机，包括带动胶棍的爪极永磁同步电机，其特征在于:爪极永磁同步电机的驱动电路包括第一 P-N沟道MOS场效应互补管和第二 P-N沟道MOS场效应互补管;智能全自动变频过胶机产生的控制信号分别为PWMl和PWM2; 所述的第一 PWM信号产生电路产生PWMl、第二 PWM信号产生电路产生PWM2; PWMl接所述的第一P-N沟道MOS场效应互补管的Gl脚，通过PWMl通过第一反相器反相以后接所述的第二 P-N沟道MOS场效应互补管的G2脚;PWM2接所述的第二 P-N沟道MOS场效应互补管的Gl脚，通过PWM2通过第二反相器反相以后接所述的第一P-N沟道MOS场效应互补管的G2脚； 第一 P-N沟道MOS场效应互补管的SI脚和第二 P-N沟道MOS场效应互补管的SI脚接机壳；第一 P-N沟道MOS场效应互补管的S2脚和第二 P-N沟道MOS场效应互补管的S2脚接电源； 第一 P-N沟道MOS场效应互补管的Dl脚和D2脚，第二 P-N沟道MOS场效应互补管的Dl脚和D2脚接爪极永磁同步电机的电源输入引脚。8.根据权利要求7所述的智能全自动变频过胶机，其特征在于:在胶膜进入胶辊前还包括检测胶膜厚度的厚度检测装置;所述的厚度检测装置包括设置在胶膜两侧的相互对应的磁铁和霍尔传感器，所述的磁铁和霍尔传感器从胶膜两侧挤压胶膜;还包括根据所述的霍尔传感器的输出信号判断胶膜厚度的处理器模块，所述的处理器模块产生携带有胶膜厚度的信息的信号输出端与电机驱动电路的输入端相连。9.根据权利要求8所述的智能全自动变频过胶机，其特征在于:所述的处理模块包括单片机，所述的单片机输出两路携带有胶膜厚度信息的PWMl和PWM2;所述的电机为爪极式永磁电机。
【文档编号】B32B41/00GK205647334SQ201620344230
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年4月23日
【发明人】贺永志, 申亮
【申请人】深圳柯菲电子有限公司