电机运转控制装置及系统的制作方法

本实用新型属于电机技术领域，尤其涉及电机运转控制装置及系统。

背景技术：

现有的无刷直流电机在运转的过程中，经常需要改变运转方向，现有技术在对电机的运转方向进行改变时，通常会出现过流现象，引起电机强烈的振动，降低了电机的使用寿命，综上所述，现有技术中存在改变电机运转方向时出现过流现象导致电机强烈的振动的问题。

技术实现要素：

本实用新型提供电机运转控制装置及系统，以解决现有技术中存在改变电机运转方向时出现过流现象导致电机强烈的振动的问题。

本实用新型第一方面提供一种电机运转控制装置，所述运转方向控制装置连接电机控制器和电机驱动模块，所述运转方向控制装置包括：

延时模块，用于接收电机控制器发送的第一使能信号，并对所述第一使能信号进行延迟预设时间后获取第二使能信号并将其输出；

方波信号获取模块，用于根据所述第一使能信号和所述第二使能信号获取方波信号并将其输出；

开关信号获取模块，用于接收电机控制器发送的PWM信号，并根据所述PWM信号和所述方波信号获取开关控制信号，并将所述开关控制信号发送给电机驱动模块，以使所述电机驱动模块根据所述开关控制信号和所述第一使能信号驱动电机改变运转方向。

结合第一方面，作为第一方面的第一种实施方式，所述延时模块的信号输入端连接所述电机控制器的第一信号输出端，所述延时模块的信号输出端连接所述方波信号获取模块的第一信号输入端；

所述延时模块包括第一电阻和第一电容，所述第一电阻的第一端为所述延时模块的信号输入端，所述第一电阻的第二端连接所述第一电容的第一端，所述第一电容的第二端接地，所述第一电阻的第二端为所述延时模块的信号输出端。

结合第一方面的第一种实施方式，作为第一方面的第二种实施方式，所述方波信号获取模块的第二信号输入端连接所述电机控制器的第一信号输出端，所述方波信号获取模块的信号输出端连接所述开关信号获取模块的第一信号输入端；

所述方波信号获取模块包括或门和非门，所述或门的第一输入端为所述方波信号获取模块的第一信号输入端，所述或门的第二输入端为所述方波信号获取模块的第二信号输入端，所述或门的输出端连接所述非门的输入端，所述非门的输出端为所述方波信号获取模块的信号输出端。

结合第一方面的第二种实施方式，作为第一方面的第三种实施方式，所述开关信号获取模块的第二信号输入端连接所述电机控制器的第二信号输出端，所述开关信号获取模块的信号输出端连接所述电机驱动模块；

所述开关信号获取模块为与门，所述与门的第一输入端为所述开关信号获取模块的第一信号输入端，所述与门的第二输入端为所述开关信号获取模块的第二信号输入端，所述与门的输出端为所述开关信号获取模块的信号输出端。

本实用新型第二方面提供一种电机运转控制系统，所述电机运转控制系统包括上述第一方面提供的电机运转控制装置、电机控制器以及电机驱动模块。

本实用新型提供的电机运转控制装置及系统，对第一使能信号进行延迟预设时间获取第二使能信号，再根据第一使能信号和第二使能信号生成方波信号，再将方波信号和电机控制器输出的PWM信号共同输入开关信号获取模块，根据方波信号关断PWM信号，关断时间由延时时间决定，以使正在运行的电机停止下来后，再打开PWM信号，重新让电机启动，降低大电流对电路的冲击，同时保护了电机，提高电机的使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型一种实施例提供的电机运转控制装置的结构示意图；

图2是本实用新型一种实施例提供的电机运转控制装置的电路图；

图3是本实用新型一种实施例提供的电机运转控制装置中延时模块和或门的仿真电路图；

图4是图3中仿真电路的测试波形图；

图5是本实用新型另一种实施例提供的电机运转控制方法的流程图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。为了说明本实用新型所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。

本实用新型实施例提供一种电机运转控制装置10，如图1所示，电机运转控制装置10连接电机控制器20和电机驱动模块30，电机运转控制装置10包括：

延时模块101，用于接收电机控制器20发送的第一使能信号，并对第一使能信号进行延迟预设时间后获取第二使能信号并将其输出；

方波信号获取模块102，用于根据第一使能信号和第二使能信号获取方波信号并将其输出；

开关信号获取模块103，用于接收电机控制器20发送的PWM信号，并根据PWM信号和方波信号获取开关控制信号，并将开关控制信号发送给电机驱动模块30，以使电机驱动模块30根据开关控制信号和第一使能信号驱动电机改变运转方向。

本实用新型实施例通过将MCU(电机控制器20)输出来的第一使能信号(F/R信号)进行延迟获取第二使能信号，根据第一使能信号和第二使能信号获取方波信号，根据方波信号通过一些门电路来控制PWM信号，使MCU在控制上不需要去关断PWM信号，也不需要MCU对信号进行延迟处理，通过直接改变R/F信号即可使电机停下来再沿着相反方向重新启动，既保护了电路，又保护了电机。

对于延时模块101，其作用为对第一使能信号进行延迟。

具体的，如图2所示，延时模块101的信号输入端连接电机控制器20的第一信号输出端，延时模块101的信号输出端连接方波信号获取模块102的第一信号输入端；

延时模块101包括第一电阻R1和第一电容C1，第一电阻R1的第一端为延时模块101的信号输入端，第一电阻R1的第二端连接第一电容C1的第一端，第一电容C1的第二端接地，第一电阻R1的第二端为延时模块101的信号输出端。

对于方波信号获取模块102，其作用为对第一使能信号和第二使能信号进行或运算后再进行反相运算以获取方波信号。

具体的，方波信号获取模块102的第二信号输入端连接电机控制器20的第一信号输出端，方波信号获取模块102的信号输出端连接开关信号获取模块103的第一信号输入端；

方波信号获取模块102包括或门U1和非门U2，或门U1的第一输入端为方波信号获取模块102的第一信号输入端，或门U1的第二输入端为方波信号获取模块102的第二信号输入端，或门U1的输出端连接非门U2的输入端，非门U2的输出端为方波信号获取模块102的信号输出端。

对于开关信号获取模块103，其作用为对PWM信号和方波信号进行与运算以获取开关控制信号。

具体的，开关信号获取模块103的第二信号输入端连接电机控制器20的第二信号输出端，开关信号获取模块103的信号输出端连接电机驱动模块30；

开关信号获取模块103为与门U3，与门U3的第一输入端为开关信号获取模块103的第一信号输入端，与门U3的第二输入端为开关信号获取模块103的第二信号输入端，与门U3的输出端为开关信号获取模块103的信号输出端。

对于电机驱动模块30，具体的，BLDC1为无刷直流电机，三相U、V、W连接外置MOS管SLA5064，BLDC1输出的6路差分霍尔信号连接无刷直流电机预驱动芯片NJM2624A，控制无刷直流电机时需加外置MOS管，本电路设计采用SLA5064为外置驱动MSO管，R61作用是消除无刷直流电机启动和堵转时引起的尖峰电流。

本实用新型实施例的工作过程为：MCU输出R/F信号，经过第一电阻R1R1和第一电容C1C1结合的RC延迟电路后，信号会变延迟，将原有R/F信号和延迟后的R/F信号同时输入到方波信号获取模块102中的或门U1中，由于有信号延迟，或门U1的1、2脚输入信号不一样，3脚输出信号就会发生变换，变换时间为T＝R×C，由表1为或门U1真值表，结合RC电路可以得知，只要R/F信号变化，或门U1的3脚输出都是一个方波，方波的大小由RC电路决定，RC值越大，方波宽度越大，在经过方波信号获取模块102中的非门U2反相变换后获得方波信号。

表1或门U1真值表

针对R/F信号进行电路仿真，仿真电路如图3所示，测试的波形如图4所示。VG1为脉冲发生器，VF1测试的为R/F改变方向的波形，VF2测试的为RC电路后输出的波形，VF3测试的为异或输出波形。从VF3测试的输出的波形可以看出，F/R由高电平转为低电平时，VF3测试的输出方波大小为70ms，F/R由地电平转为高电平时，VF3输出方波大小为50ms，在转换过程中，方波都大于30ms，大于电机在运行到停止的时间，这是本电路设计的目标值。

方波信号经过反相器74LV14A后信号相反为低电平，和电机控制器20输出的PWM信号共同输入与门U3，这时会关断PWM信号，关断时间由延时时间T大小来决定，目的是利用这个信号来关断PWM让正在运行的电机停止下来后，再打开PWM信号，重新让电机启动，利用这种方法，降低大电流对电路的冲击，又保护了电机，提高电机的使用寿命。

本实用新型另一种实施例提供一种电机运转控制系统，电机运转控制系统包括上述实施例提供的电机运转控制装置、电机控制器以及电机驱动模块。

本实用新型另一种实施例提供一种电机运转控制方法，如图5所示，电机运转控制方法包括以下步骤：

步骤S101.接收电机控制器发送的第一使能信号，并对第一使能信号进行延迟预设时间后获取第二使能信号。

步骤S102.根据第一使能信号和第二使能信号获取方波信号。

步骤S103.接收电机控制器发送的PWM信号，并根据PWM信号和方波信号获取开关控制信号，并将开关控制信号发送给电机驱动模块，以使电机驱动模块根据开关控制信号和第一使能信号驱动电机改变运转方向。

在步骤S101中，具体的，可以通过设置RC延迟电路对第一使能信号进行延迟预设时间。

在步骤S102中，具体的，对第一使能信号和第二使能信号进行或运算后再进行反相运算以获取方波信号。

在步骤S103中，具体的，根据PWM信号和方波信号获取开关控制信号的步骤具体为：

对PWM信号和方波信号进行与运算以获取开关控制信号。

通过将方波信号和电机控制器输出的PWM信号共同输入与门，这时会关断PWM信号，关断时间由延时时间T大小来决定，目的是利用这个信号来关断PWM让正在运行的电机停止下来后，再打开PWM信号，重新让电机启动，利用这种方法，降低大电流对电路的冲击，又保护了电机，提高电机的使用寿命。

本实用新型提供的电机运转控制装置、方法及系统，对第一使能信号进行延迟预设时间获取第二使能信号，再根据第一使能信号和第二使能信号生成方波信号，再将方波信号和电机控制器输出的PWM信号共同输入开关信号获取模块，根据方波信号关断PWM信号，关断时间由延时时间决定，以使正在运行的电机停止下来后，再打开PWM信号，重新让电机启动，降低大电流对电路的冲击，同时保护了电机，提高电机的使用寿命。

本领域普通技术人员还可以理解，实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可以在存储于一计算机可读取存储介质中，所述的存储介质，包括ROM/RAM、磁盘、光盘等。

本实用新型实施例方法中的步骤可以根据实际需要进行顺序调整、合并和删减。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下做出若干等同替代或明显变型，而且性能或用途相同，都应当视为属于本实用新型由所提交的权利要求书确定的专利保护范围。