一种电机无位置传感器检测系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种电机无位置传感器检测系统，包括微处理器、隔离电路、触发器、电压比较器、电压跟随器、电压限幅电路、逆变桥、电压采样模块和驱动电路，所述微处理器分别连接隔离电路、电压采样模块和电机M，隔离电路还分别连接触发器、驱动电路和模拟多路开关，触发器还分别连接电压采样模块和电压比较器。本实用新型电机无位置传感器检测系统结构简单，而且通过将端电压与电源电压的一半值进行比较，以获取准确的不导通相反电动势过零点时刻；电压采样模块能够将电路的电压信号反馈到微处理器，一旦有异常即通过隔离电路控制驱动电路停止对电机M的电源驱动，安全性高。
【专利说明】
一种电机无位置传感器检测系统
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种检测系统，具体是一种电机无位置传感器检测系统。
【背景技术】
[0002]永磁无刷直流电机由于其无换向火花、运行可靠、维护方便、结构简单、无励磁损耗等众多优点，自20世纪50年代出现以来，就在很多场合得到越来越广泛的应用。传统的永磁无刷直流电机均需一个附加的位置传感器，用以向逆变桥提供必要的换向信号。它的存在给直流无刷电机的应用带来很多不便:首先，位置传感器会增加电机的体积和成本;其次，连线众多的位置传感器会降低电机运行的可靠性，即便是现在应用最为广泛的霍尔传感器，也存在一定程度的磁不敏感区；再次，在某些恶劣的工作环境中，如在密封的空调压缩机中，由于制冷剂的强腐蚀性，常规的位置传感器根本就无法使用;此外，传感器的安装精度还会影响电机的运行性能，增加生产的工艺难度。针对位置传感器所带来的种种不利影响，近一二十年来，永磁无刷直流电机的无位置传感器控制一直是国内外较为热门的研究课题。从20世纪70年代末开始，截至目前为止，永磁无刷直流电机的无位置传感器控制已大致经历了 3个发展阶段，针对不同的电机性能和应用场合出现了不同的控制理论和实现方法，如反电势法、续流二极管法、电感法等。
[0003]所谓的无位置传感器控制，正确的理解应该是无机械的位置传感器控制，在电机运转的过程中，作为逆变桥功率器件换向导通时序的转子位置信号仍然是需要的，只不过这种信号不再由位置传感器来提供，而应该由新的位置信号检测措施来代替，即以提高电路和控制的复杂性来降低电机的复杂性。所以，目前永磁无刷直流电机无位置传感器控制研究的核心和关键就是架构一转子位置信号检测线路，间接获得可靠的转子位置信号，借以触发导通相应的功率器件，驱动电机运转，但是传统的检测系统结构较复杂，系统体积庞大，而且安全性不高。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的在于提供一种电机无位置传感器检测系统，以解决上述【背景技术】中提出的问题。
[0005]为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案:
[0006]—种电机无位置传感器检测系统，包括微处理器、隔离电路、触发器、电压比较器、电压跟随器、电压限幅电路、逆变桥、电压采样模块和驱动电路，所述微处理器分别连接隔离电路、电压采样模块和电机M，隔离电路还分别连接触发器、驱动电路和模拟多路开关，触发器还分别连接电压采样模块和电压比较器，电压比较器还依次通过电压跟随器、电压缓冲器、模拟多路开关和电压限幅电路连接电机M，电机M还通过逆变桥连接驱动电路。
[0007]作为本实用新型进一步的方案:所述微处理器采用单片机或DSP控制器。
[0008]作为本实用新型进一步的方案:所述逆变桥为三相逆变桥。
[0009]作为本实用新型进一步的方案:所述模拟多路开关采用芯片AD7506。
[0010]作为本实用新型再进一步的方案:所述触发器采用D触发器。
[0011]与现有技术相比，本实用新型的有益效果是:本实用新型电机无位置传感器检测系统结构简单，而且通过将端电压与电源电压的一半值进行比较，以获取准确的不导通相反电动势过零点时刻；电压采样模块能够将电路的电压信号反馈到微处理器，一旦有异常即通过隔离电路控制驱动电路停止对电机M的电源驱动，安全性高。
【附图说明】
[0012]图1为电机无位置传感器检测系统的电路原理框图。
【具体实施方式】
[0013]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。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0014]请参阅图1，本实用新型实施例中，一种电机无位置传感器检测系统，包括微处理器、隔离电路、触发器、电压比较器、电压跟随器、电压限幅电路、逆变桥、电压采样模块和驱动电路，所述微处理器分别连接隔离电路、电压采样模块和电机M，隔离电路还分别连接触发器、驱动电路和模拟多路开关，触发器还分别连接电压采样模块和电压比较器，电压比较器还依次通过电压跟随器、电压缓冲器、模拟多路开关和电压限幅电路连接电机M，电机M还通过逆变桥连接驱动电路;所述微处理器采用单片机或DSP控制器;所述逆变桥为三相逆变桥;所述模拟多路开关采用芯片AD7506;所述触发器采用D触发器。
[0015]本实用新型的工作原理是:请参阅图1，将电机M三相绕组端电压取出，经过限幅后，送入模拟多路开关，电机M运行过程中，微处理器通过数字1口输出模拟多路开关的选通信号，选出不导通相端电压经过电压缓冲器，以保证端电压信号不会衰减。在相电流续流时刻，微处理器输出一个D触发器使能信号，将端电压与电源地电位经电压比较器进行比较，产生一个方波信号，每当此方波信号发生电平跳变时，即是不导通相反电动势的过零点，延时30°电角度就是电机M的换相点，由于电机M定子绕组电阻电感较小，当转速较高时，反电动势相应变大，会使得相电流续流时间变得太短，此时，将端电压与电源电压的一半值进行比较，以获取准确的不导通相反电动势过零点时刻；电压采样模块能够将电路的电压信号反馈到微处理器，一旦有异常即通过隔离电路控制驱动电路停止对电机M的电源驱动，安全性高。
[0016]对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
[0017]此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
【主权项】
1.一种电机无位置传感器检测系统，包括微处理器、隔离电路、触发器、电压比较器、电压跟随器、电压限幅电路、逆变桥、电压采样模块和驱动电路，其特征在于，所述微处理器分别连接隔离电路、电压采样模块和电机M，隔离电路还分别连接触发器、驱动电路和模拟多路开关，触发器还分别连接电压采样模块和电压比较器，电压比较器还依次通过电压跟随器、电压缓冲器、模拟多路开关和电压限幅电路连接电机M，电机M还通过逆变桥连接驱动电路。2.根据权利要求1所述的电机无位置传感器检测系统，其特征在于，所述微处理器采用单片机或DSP控制器。3.根据权利要求1所述的电机无位置传感器检测系统，其特征在于，所述逆变桥为三相逆变桥。4.根据权利要求1所述的电机无位置传感器检测系统，其特征在于，所述模拟多路开关采用芯片AD7506。5.根据权利要求1所述的电机无位置传感器检测系统，其特征在于，所述触发器采用D触发器。
【文档编号】H02P6/18GK205545029SQ201620089207
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年1月29日
【发明人】刘海鲲
【申请人】刘海鲲