永磁同步电机的电子制动电路的制作方法

文档序号:15446824发布日期:2018-09-14 23:28阅读:870来源:国知局

本实用新型涉及一种电子制动电路,具体涉及一种永磁同步电机的电子制动电路。



背景技术:

永磁同步电机作为现代伺服系统中常用的执行机构,其优越的性能使其得以在各个领域中被广泛应用。当电机在运行过程中出现异常需要进行紧急制动时,制动系统应当保证电机能够安全快速地完成制动。现有常用的机械制动方式由于采用机械摩擦的方式来对电机进行制动,因而会造成严重地磨损,并由此带来使用寿命短,维护成本高等问题。



技术实现要素:

本实用新型要解决的技术问题是提供一种永磁同步电机的电子制动电路,能够提高电机的制动效果,制动损耗小,制动快,使用寿命长。

为了解决上述技术问题,本实用新型提供了一种永磁同步电机的电子制动电路,包括控制单元和制动单元,所述控制单元控制连接制动单元,所述制动单元连接电机的三相输入端;所述制动单元包括继电器J、制动电阻R3和开关管Q1,所述继电器和制动电阻并联,两者并联后的整体连接开关管Q1,所述开关管Q1连接电源地,所述控制单元的输出端连接开关管Q1的门极和继电器J的输入端。

本实用新型一个较佳实施例中,进一步包括所述控制单元包括PMOS管Q2和NMOS管Q3,PMOS管Q2的源极连接控制电源,PMOS管Q2的漏极连接NMOS管Q3的漏极、且形成节点A;NMOS管Q3的源极接电源地,PMOS管Q2和NMOS管Q3两者的门极均连接控制信号输入端;所述开关管Q1的门极和继电器J的输入端均连接节点A。

本实用新型一个较佳实施例中,进一步包括所述PMOS管Q2的门极还连接上拉电阻R1,所述上拉电阻连接控制电源。

本实用新型一个较佳实施例中,进一步包括所述控制单元和制动单元之间还串联有限流电阻R2,所述限流电阻的一端连接节点A,其另一端连接开关管Q1的门极和继电器J的输入端。

本实用新型一个较佳实施例中,进一步包括所述开关管Q1为NMOS管。

本实用新型一个较佳实施例中,进一步包括所述开关管Q1为PMOS管。

本实用新型一个较佳实施例中,进一步包括所述继电器为常闭触点。

本实用新型的永磁同步电机电子制动电路,能够实现对电机的安全快速制动,相较于传统的机械制动方式,避免了机械摩擦,制动损耗小,制动快,使用寿命长。

附图说明

图1是本实用新型优选实施例中制动电路的电路原理图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明,以使本领域的技术人员可以更好地理解本实用新型并能予以实施,但所举实施例不作为对本实用新型的限定。

实施例

如图1所示,本实施例公开了一种永磁同步电机的电子制动电路,包括控制单元和制动单元,上述制动单元置于逆变器每一相的下桥臂上,制动单元的输出端Motor_Phase分别接入电机的三相输入端;上述控制单元控制连接制动单元。电机正常运行时,制动单元受控于电机的驱动部分;需要对电机进行制动时,由控制单元控制制动单元进入工作状态,实现电机的电子制动。

具体的,上述制动单元包括继电器J、制动电阻R3和开关管Q1,上述继电器J和制动电阻R3并联,两者并联后的整体连接开关管Q1,上述开关管Q1连接电源地,上述控制单元的输出端连接开关管Q1的门极和继电器J的输入端。本实施例技术方案中,开关管Q1优选使用NMOS管,继电器J为常闭触点。继电器J和制动电阻R3并联后的整体连接NMOS管Q1的漏极,NMOS管Q1的源极连接电源地,控制单元的输出端连接NMOS管Q1的门极和继电器J的输入端。

电机正常运行时,NMOS管Q1的导通或者截止状态由电机驱动部分控制,继电器J为闭合状态,制动电阻R3被短路,此时电机处于正常运行状态。

当控制单元输出高电平时,NMOS管Q1被强制导通,继电器J的触点处于断开状态,电机三相被短接,电机的机械能转化为电能,并最终以热能的形式消耗在制动电阻R3上,实现电机的完全制动。

作为本实用新型的另一实施例,上述开关管Q1还可以选用PMOS管,继电器J为常开触点,当控制单元输出低电平时,PMOS管Q1被强制导通,继电器J处于断开状态,电机三相被短接,电机的机械能转化为电能,并最终以热能的形式消耗在制动电阻R3上,实现电机的完全制动。

同样,电机正常运行时,PMOS管Q1的导通或者截止状态由电机驱动部分控制,继电器J为闭合状态,制动电阻R3被短路,此时电机处于正常运行状态。

作为本实用新型的进一步改进,上述控制单元包括PMOS管Q2和NMOS管Q3,PMOS管Q2的源极连接控制电源,PMOS管Q2的漏极连接NMOS管Q3的漏极、且形成节点A;NMOS管Q3的源极接电源地,PMOS管Q2和NMOS管Q3两者的门极均连接控制信号输入端BRAKE;上述开关管Q1的门极和继电器J的输入端均连接节点A。

上述控制单元的控制信号输入端接入外部IO,由外部IO的输入电平来控制制动单元的工作方式,其控制过程如下:

①、外部IO对控制信号输入端BRAKE输入高电平时,PMOS管Q2截止、NMOS管Q3导通,制动单元不工作,电机正常运行;

②、外部IO对控制信号输入端BRAKE输入低电平时,PMOS管Q2导通、NMOS管Q3截止,开关管Q3被强制导通,制动单元进入工作状态,电机进入完全制动。

为了确保在默认情况下控制单元的输出电平为高电平,上述PMOS管Q2的门极还连接上拉电阻R1,上述上拉电阻连接控制电源,在上拉电阻R1的上拉作用下,控制单元在默认状态下始终输出高电平,确保电机在默认状态下正常运行。

上述控制单元和制动单元之间还串联有限流电阻R2,上述限流电阻的一端连接节点A,其另一端连接开关管Q1的门极和继电器J的输入端。通过限流电阻R2对制动单元进行过流保护。

以上所述实施例仅是为充分说明本实用新型而所举的较佳的实施例,本实用新型的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本实用新型基础上所作的等同替代或变换,均在本实用新型的保护范围之内。本实用新型的保护范围以权利要求书为准。

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