一种低压水泵直流无刷电机正弦波控制装置的制作方法

本实用新型涉及电气设备技术领域，更具体的说，尤其涉及一种低压水泵直流无刷电机正弦波控制装置。

背景技术：

无刷直流电机由电动机主体和驱动器组成，是一种典型的机电一体化产品；无刷电机是指无电刷和换向器的电机，又称无换向器电机；早在十九纪诞生电机的时候，产生的实用性电机就是无刷形式，即交流鼠笼式异步电动机，这种电动机得到了广泛的应用；但是，异步电动机有许多无法克服的缺陷，以致电机技术发展缓慢；上世纪中叶诞生了晶体管，因而采用晶体管换向电路代替电刷与换向器的直流无刷电机就应运而生了；这种新型无刷电机称为电子换向式直流电机，它克服了第一代无刷电机的缺陷。

通过观察发现，现有的低压水泵基本上使用的是直流有刷电机控制装置，这种低压水泵普遍存在寿命短，干扰大，电机换向时的噪音大，系统运行中异常情况无法检测的问题，在实际的使用过程中，带来了一定的局限性，于是，如何提供一种寿命长，干扰小，噪音小，系统运行中异常情况可以检测的低压水泵直流无刷电机正弦波控制装置，成为了目前需要解决的重要课题。

有鉴于此，针对现有的问题予以研究改良，提供一种低压水泵直流无刷电机正弦波控制装置来解决现有装置技术中出现的寿命短，干扰大，电机换向时的噪音大，系统运行中异常情况无法检测的问题，旨在通过该技术，达到解决问题与提高实用价值性的目的。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种低压水泵直流无刷电机正弦波控制装置，以解决背景技术中提出的寿命短，干扰大，电机换向时的噪音大，系统运行中异常情况无法检测的问题和不足。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种低压水泵直流无刷电机正弦波控制装置，由以下具体技术手段所达成：

一种低压水泵直流无刷电机正弦波控制装置，包括：后端盖、本体、底座、前端盖、水管、定子、转轴、PCB板、弹簧、霍尔传感器、轴承、散热口、电流采样电路、功率驱动电路、温度传感器、32位MCU、电源输入、5V电源和防反接电路；所述后端盖设置在本体的后部，且后端盖与本体通过螺丝紧固相连接；所述本体的底部设置有底座，且本体与底座通过焊接方式相连接；所述本体的前部设置有前端盖，且本体与前端盖通过螺丝紧固相连接；所述本体的内部中间设置有定子，且本体与定子通过贯通相连接；所述水管开设在前端盖的两侧中间，且水管与前端盖通过贯通相连接；所述定子的内部中间设置有转轴，且定子与转轴通过贯穿相连接；所述转轴的外部后端设置有PCB板，且转轴与PCB板通过贯穿方式相连接；所述转轴的后部外端设置有弹簧，且转轴与弹簧通过套合方式相连接；所述后端盖的内部中间镶嵌有轴承，且后端盖与轴承通过嵌入方式相连接；所述转轴设置在轴承内部中间，且转轴与轴承通过过盈方式相连接；所述后端盖的后部上端开设有散热口；所述PCB板的前部镶嵌有电流采样电路、功率驱动电路、温度传感器、位MCU、电源输入、5V电源及防反接电路；所述PCB板的后部镶嵌有霍尔传感器。

优选的，所述防反接电路为肖特基二极管结构设置有一组。

优选的，所述功率驱动电路为场效应晶体管结构设置，且功率驱动电路的MOS管经导热胶垫后端盖相连接。

优选的，所述32位MCU为微控制单元结构设置，且32位MCU为电机运行的保护结构设置。

优选的，所述温度传感器与32位MCU的AD口连接，且温度传感器为PCB板的温度采集结构设置有一组。

优选的，所述后端盖为铝合金结构设置，且后端盖开设有多组扇形状的开槽。

优选的，所述定子与PCB板的中间镶嵌有一组塑料支架。

由于上述技术方案的运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点：

1、本实用新型通过防反接电路为肖特基二极管结构设置有一组，当直流电源连接正常时，不会影响系统正常运行；当直流电源的正负极接反时，通过防反接电路，可以很好的起到反接保护作用。

2、本实用新型通过功率驱动电路为场效应晶体管结构设置，且功率驱动电路的MOS管经导热胶垫后端盖相连接，端盖的铝合金导热效果好，利用端盖能很快把热量散发出去。

3、本实用新型通过32位MCU为微控制单元结构设置，且32位MCU为电机运行的保护结构设置，32位MCU通过电流采样电路采样电机的工作电流，当工作电流大于堵转电流时，暂停电机运行，保护水泵本体和其他相关器件；当工作电流大于过载电流时，保护停机；通过温度传感器与32位MCU的AD口连接，且温度传感器为PCB板的温度采集结构设置有一组，温度传感器连接到32位MCU的AD口上，采样PCB板的工作温度，当温度高于设定温度，暂停电机运行；当温度恢复正常后，控制电机继续运行。

4、本实用新型通过对低压水泵控制装置的改进，具有寿命长，干扰小，运行噪音小，系统运行中异常情况可以检测等优点，从而有效的解决了本实用新型在背景技术一项中提出的问题和不足。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型的侧视结构示意图。

图3为本实用新型的剖视结构示意图。

图4为本实用新型PCB板的后视结构示意图。

图5为本实用新型PCB板的前视结构示意图。

图中：后端盖1、本体2、底座3、前端盖4、水管5、定子6、转轴7、PCB板8、弹簧9、霍尔传感器10、轴承11、散热口101、电流采样电路801、功率驱动电路802、温度传感器803、32位MCU804、电源输入805、5V电源806、防反接电路807。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

需要说明的是，在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

同时，在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电性连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

请参见图1至图5，本实用新型提供一种低压水泵直流无刷电机正弦波控制装置的具体技术实施方案：

一种低压水泵直流无刷电机正弦波控制装置，包括：后端盖1、本体2、底座3、前端盖4、水管5、定子6、转轴7、PCB板8、弹簧9、霍尔传感器10、轴承11、散热口101、电流采样电路801、功率驱动电路802、温度传感器803、32位MCU804、电源输入805、5V电源806和防反接电路807；后端盖1设置在本体2的后部，且后端盖1与本体2通过螺丝紧固相连接；本体2的底部设置有底座3，且本体2与底座3通过焊接方式相连接；本体2的前部设置有前端盖4，且本体2与前端盖4通过螺丝紧固相连接；本体2的内部中间设置有定子6，且本体2与定子6通过贯通相连接；水管5开设在前端盖4的两侧中间，且水管5与前端盖4通过贯通相连接；定子6的内部中间设置有转轴7，且定子6与转轴7通过贯穿相连接；转轴7的外部后端设置有PCB板8，且转轴7与PCB板8通过贯穿方式相连接；转轴7的后部外端设置有弹簧9，且转轴7与弹簧9通过套合方式相连接；后端盖1的内部中间镶嵌有轴承11，且后端盖1与轴承11通过嵌入方式相连接；转轴7设置在轴承11内部中间，且转轴7与轴承11通过过盈方式相连接；后端盖1的后部上端开设有散热口101；PCB板8的前部镶嵌有电流采样电路801、功率驱动电路802、温度传感器803、32位MCU804、电源输入805、5V电源806及防反接电路807；PCB板8的后部镶嵌有霍尔传感器10。

具体的，防反接电路807为肖特基二极管结构设置有一组，当直流电源连接正常时，不会影响系统正常运行；当直流电源的正负极接反时，通过防反接电路，可以很好的起到反接保护作用。

具体的，功率驱动电路802为场效应晶体管结构设置，且功率驱动电路802的MOS管经导热胶垫后端盖1相连接，端盖的铝合金导热效果好，利用端盖能很快把热量散发出。

具体的，32位MCU804为微控制单元结构设置，且32位MCU804为电机运行的保护结构设置，32位MCU通过电流采样电路采样电机的工作电流，当工作电流大于堵转电流时，暂停电机运行，保护水泵本体和其他相关器件；当工作电流大于过载电流时，保护停机。

具体的，温度传感器803与32位MCU的AD口连接，且温度传感器803为PCB板的温度采集结构设置有一组，温度传感器连接到32位MCU的AD口上，采样PCB板的工作温度，当温度高于设定温度，暂停电机运行；当温度恢复正常后，控制电机继续运行。

具体的，后端盖1为铝合金结构设置，且后端盖1开设有多组扇形状的开槽，能够实现散热效果好。

具体的，定子6与PCB板8的中间镶嵌有一组塑料支架，绝缘性能高。

具体实施步骤：

首先，24-36V直流电压通过导线连接到PCB板上，PCB板固定在定子6的塑料支架上，PCB板8上的功率MOS管通过导热胶垫与水泵的后端盖1相连，利用端盖来散发器件的热量； PCB板上的电源输入805接口连接外部贯穿而入的导线上，提供系统所需的24-36V直流电压；防反接电路807保证当接入的直流电压正负接反后不会损坏器件；32位MCU804具有10位AD采样单元，采样电流、电压、温度信号用于正弦波控制算法和系统保护；32位MCU804具有6路带死区的PWM输出，用于驱动功率电路去控制变频电机；32位MCU804包含SVPWM软件算法；5V电源806提供系统需要的工作电源；功率驱动电路802连接32位MCU804及变频电机，通过32位MCU804来控制电机运行；电流采样电路801采样电机工作电流，通过运算放大器放大连接到32位MCU804的AD采样IO口，得到电机工作电流，用于过流和堵转保护；温度传感器803采样PCB板8的温度，用于过热保护；3个霍尔传感器10感应电机转子的位置传给32位MCU804,用于计算转子的位置和电机的转速。

综上所述：该一种低压水泵直流无刷电机正弦波控制装置，通过防反接电路为肖特基二极管结构设置有一组，当直流电源连接正常时，不会影响系统正常运行；当直流电源的正负极接反时，通过防反接电路，可以很好的起到反接保护作用；通过功率驱动电路为场效应晶体管结构设置，且功率驱动电路的MOS管经导热胶垫后端盖相连接，端盖的铝合金导热效果好，利用端盖能很快把热量散发出去；通过32位MCU为微控制单元结构设置，且32位MCU为电机运行的保护结构设置，32位MCU通过电流采样电路采样电机的工作电流，当工作电流大于堵转电流时，暂停电机运行，保护水泵本体和其他相关器件；当工作电流大于过载电流时，保护停机；通过温度传感器与32位MCU的AD口连接，且温度传感器为PCB板的温度采集结构设置有一组，温度传感器连接到32位MCU的AD口上，采样PCB板的工作温度，当温度高于设定温度，暂停电机运行；当温度恢复正常后，控制电机继续运行；解决了上述中出现的寿命短，干扰大，电机换向时的噪音大，系统运行中异常情况无法检测的问题。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。