专利名称：缝纫机用无刷直流电机驱动控制器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电机驱动控制技术领域，特别是一种工业缝纫机用无刷直流电机驱动控制器。
背景技术：
现有的工业缝纫机用的驱动电机一般是采用交流异步电动机和有刷的直流电动机，在使用中，交流异步电动机存在着如下缺点1、效率低，耗电高，体积大，重量重；2、电机始终处于通电状态，即使缝纫机不在运行，电机仍在转动；3、起动转矩小，起动时间无法进一步缩短；4、速度控制不便，调速困难；5、必须采用机械摩擦制动，其制动器体积大，可靠性差。与交流异步电动机相比，有刷的直流电动机的性能虽然得到了改善，但也存在着其电刷和换向器易出故障、寿命低，需要经常维修，而且在换向过程中会产生火花。目前有人采用无刷直流电机作为工业缝纫机用的驱动电机，虽然无刷直流电机具有许多优点，但现有工业缝纫机用无刷直流电机其驱动控制器存在着结构复杂，体积大，重量重，成本高，使用寿命短，可靠性较低，安装、维修不便的不足之处，故无刷直流电机未被作为工业缝纫机用的驱动电机大量使用。
发明内容
本实用新型针对现有工业缝纫机用无刷直流电机驱动控制器存在的结构复杂，体积大，重量重，成本高，使用寿命短，可靠性较低，安装、维修不便的不足之处，提供一种结构简单，体积小，重量轻，成本低，使用寿命长，可靠性高，安装、维修方便，性能完善的缝纫机用无刷直流电机驱动控制器。
本实用新型采用的技术方案是通过如下方式完成的缝纫机用无刷直流电机驱动控制器其制动方式采用电子电能制动方式，并采用霍尔信号发生器给出的调速和制动信号，对电机进行无级调速和制动控制。本实用新型缝纫机用无刷直流电机驱动控制器包括缝纫机用无刷直流电机驱动控制器包括霍尔信号发生及接收器、信号处理电路、逻辑控制电路、驱动电路、霍尔位置传感器、位置信号处理电路、电源电路和制动电路。其中，霍尔位置传感器装在与缝纫机主机相联接的无刷直流电动机中，制动电路由六个二极管，一个开关三极管和一个电阻组成，开关三极管采用场效应管，六个二极管组成三相整流桥，其中，二极管D1与D4之间、D2与D5之间、D3与D6之间的节点依次接至驱动电路，二极管D1、D2、D3的负极均与电阻R1的一端相接，电阻R1的另一端接至场效应管T1的漏极D上，场效应管T1的栅极G接至逻辑控制电路上，场效应管T1的源极S与二极管D4、D5、D6的正极接地。霍尔信号发生及接收器包括杠杆、拉簧、调速轴、壳体、磁轮、信号接受器，磁轮包括一块高剩磁的扇形磁瓦和一个磁轮体，磁轮固定在调速轴的一端上，杠杆固定在调速轴的另一端上，信号接受器固定在靠近磁轮侧面的壳体上。
使用时，霍尔信号发生及接收器中的杠杆带动调速轴使磁轮转动，通过高剩磁的扇形磁瓦发出起动、调速信号以及制动信号，这些信号由信号接受器接受后输送到信号处理电路，经过信号处理电路处理后的信号进入到逻辑控制电路，逻辑控制电路将处理后的信号送到驱动电路，驱动电路控制电机的起动、停转和改变或保持转速。
在本实用新型缝纫机用无刷直流电机驱动控制器中的逻辑控制电路有以下作用(1)将经位置信号处理电路处理后的电动机定、转子之间的相对位置的信号变换成一个驱动逻辑信号送给驱动电路，依次导通和关断驱动电路中的功率三极管，从而相应地依次导通和关断电动机的三相绕组；(2)将霍尔信号发生及接收器产生的控制电机起动、调速和停转信号变成可操作的信号输给驱动电路，控制电机的起动、停转和改变或保持转速；(3)将制动信号以高、低电平的形式输给制动电路，以导通和关断开关三极管T1，使得制动电路通电和断电，以实现制动功能。
在电机运行时，制动信号处于低电平，开关三极管T1处于截止状态，虽然在三相桥上有电压存在，但没有通路，R1上没有电流，制动作用不存在；如一但输入的制动信号变为高电平，开关三极管T1导通，三相整流桥上的电压使得电阻R1上流过电流，这样电动机转子上储存的动能，经由三相绕组转换成电能，这个电能又经由电阻R1流过电流变成热能消散，这样电机很快制动停转。
本实用新型缝纫机用无刷直流电机驱动控制器与现有工业缝纫机用无刷直流电机驱动控制器相比，具有结构简单，体积小，重量轻，成本低，使用寿命长，可靠性高，安装、维修方便，性能完善的特点；本实用新型用于缝纫机用无刷直流电机后，还具有节能效果显著；起动力矩大，起动快，制动快；故障少；控制方便，无级调速；缝纫机不工作时，电机也断电停转的优点。
图1为缝纫机用无刷直流电机驱动控制器的方框图。
图2为霍尔信号发生及接收器的结构示意图。
图3为图2的A-A剖视图。
图4为磁轮的结构示意图。
具体实施方式
下面对照附图，通过实施例对本实用新型作进一步说明。
参照附图1，缝纫机用无刷直流电机驱动控制器包括霍尔信号发生及接收器1、信号处理电路2、逻辑控制电路3、驱动电路4、霍尔位置传感器7、位置信号处理电路8、电源电路9、制动电路10。其中，霍尔位置传感器7装在与缝纫机主机6相联接的无刷直流电动机5中；制动电路10由六个二极管D1～D6，一个场效应管T1和一个电阻R1组成，六个二极管D1～D6组成三相整流桥，其中，二极管D1、D2、D3的正极分别与二极管D4、D5、D6的负极相接，二极管D1与D4之间、D2与D5之间、D3与D6之间的节点依次接至驱动电路4，二极管D1、D2、D3的负极均与电阻R1的一端相接，电阻R1的另一端接至场效应管T1的漏极D上，场效应管T1的栅极G接至逻辑控制电路3上，场效应管T1的源极S与二极管D4、D5、D6的正极接地。
参照附图2至附图4，霍尔信号发生及接收器1包括杠杆11、拉簧12、调速轴13、壳体14、磁轮、信号接受器17。磁轮包括一块高剩磁的扇形磁瓦16和一个磁轮体15，其中磁瓦16固定在磁轮体15的侧面上。磁轮固定在调速轴13的一端上，调速轴13装在壳体14上，杠杆11固定在调速轴13的另一端上。拉簧12一端固定在壳体14上，拉簧12一端固定在杠杆11上。信号接受器17固定在靠近磁轮侧面的壳体14上。
权利要求1.一种缝纫机用无刷直流电机驱动控制器，其特征在于该控制器包括霍尔信号发生及接收器、信号处理电路、逻辑控制电路、驱动电路、霍尔位置传感器、位置信号处理电路、电源电路和制动电路，其中，霍尔位置传感器装在与缝纫机主机相联接的无刷直流电动机中。
2.根据权利要求1所述的缝纫机用无刷直流电机驱动控制器，其特征在于制动电路由六个二极管，一个开关三极管和一个电阻组成，其中，开关三极管采用场效应管，六个二极管组成三相整流桥，二极管D1与D4之间、D2与D5之间、D3与D6之间的节点依次接至驱动电路，二极管D1、D2、D3的负极均与电阻R1的一端相接，电阻R1的另一端接至场效应管T1的漏极D上，场效应管T1的栅极G接至逻辑控制电路上，场效应管T1的源极S与二极管D4、D5、D6的正极接地。
3.根据权利要求1或2所述的缝纫机用无刷直流电机驱动控制器，其特征在于霍尔信号发生及接收器包括杠杆、调速轴、壳体、磁轮、信号接受器，磁轮由一块磁瓦和一个磁轮体组成，其中磁瓦固定在磁轮体的侧面上，磁轮固定在调速轴的一端上，调速轴装在壳体上，杠杆固定在调速轴的另一端上，信号接受器固定在靠近磁轮侧面的壳体上。
4.根据权利要求3所述的缝纫机用无刷直流电机驱动控制器，其特征在于磁瓦为扇形结构。
5.根据权利要求3或4所述的缝纫机用无刷直流电机驱动控制器，其特征在于在杠杆上设有拉簧，拉簧一端固定在杠杆上，拉簧另一端固定在壳体上。
专利摘要本实用新型涉及电机驱动控制技术领域，特别是一种缝纫机用无刷直流电机驱动控制器。本实用新型针对现有缝纫机用无刷直流电机驱动控制器存在的结构复杂，体积大，重量重，成本高，使用寿命短，可靠性较低，安装维修不便的不足之处，提供一种结构简单，体积小，重量轻，成本低，使用寿命长，可靠性高，安装维修方便，性能完善的缝纫机用无刷直流电机驱动控制器。本实用新型包括霍尔信号发生及接收器信号处理电路逻辑控制电路驱动电路霍尔位置传感器位置信号处理电路电源电路和制动电路，其中，制动电路由六个二极管，一个开关三极管和一个电阻组成；霍尔信号发生及接收器包括杠杆拉簧调速轴壳体、磁轮、信号接受器。
文档编号D05B69/00GK2683678SQ20042000377
公开日2005年3月9日 申请日期2004年2月5日 优先权日2004年2月5日
发明者梁立华 申请人:梁立华