电机驱动器供电缺失的保护方法和电机驱动器技术

本发明专利技术公开一种电机驱动器供电缺失的保护方法和电机驱动器。其中，电机驱动器供电缺失的保护方法在无刷直流电机工作在弱磁调速模式下电机驱动器的电源端发生供电缺失时对控制器的与电机进行保护，在电压下降至第一预设电压，控制逆变桥对应工作以对电机绕组进行周期性短路和开路控制，电机转速下降，同时其产生的反向电动势会对母线电容进行充电，直流母线电压上升，当直流母线的电压上升至第二预设电压时，控制逆变桥对应工作以对电机绕组进行短路控制，进而控制直流母线电压下降至第三预设电压，防止母线电压过高损坏母线电容与降压电路，从而解决了无刷直流电机处在弱磁状态下发生供电缺失时，常规的保护方法失效的问题。

Protection method and motor driver for power supply missing of motor driver

【技术实现步骤摘要】
电机驱动器供电缺失的保护方法和电机驱动器
本专利技术涉及电机
，特别涉及一种电机驱动器供电缺失的保护方法和电机驱动器。
技术介绍
无刷直流电机由于具有高功率高效率的特性，广泛应用于家电行业，如风扇，油烟机，压缩机，洗衣机，料理机等。一些应用要求无刷直流电机拥有较宽的调速范围，如洗衣机，料理机等。工作在市电电压下的无刷直流电机，一般采用交流供电，前端整流桥对交流电压进行整流，再经过一个大容量的母线电容对整流后的电压进行滤波变为直流电压。母线电容上面的电压分为两路，一路经过降压之后给主控制器，另一路电压给到逆变桥。当无刷直流电机处与弱磁运行状态时，其转速非常高，可达到不进行弱磁控制最大转速的1-5倍。此时若发生供电端故障，或者发生停电，主控制器如果按照常规的保护方法一，直接关断输出。此时电机自由转动，其产生的反电势将远高于母线电容与DC-DC降压模块耐压极限，造成器件损坏，更严重的会造成起火。若主控制器按照常规的保护方法二，控制对逆变桥对应工作以对电机绕组进行短路控制，电机产生的反电势无法对电容进行充电，母线电容的电压也不会超过其额定耐压。但此时主控制器上在快速消耗母线电容上存储的能量，一旦主控制器将电容上存储的能量消耗尽，主控制器将失去电机的控制，其结果与方法一一样会导致器件损坏。
技术实现思路
本专利技术的主要目的是提供一种电机驱动器供电缺失的保护方法，旨在解决无刷直流电机处在弱磁状态下发生供电缺失时，常规的保护方法失效的问题。为实现上述目的，本专利技术提出的一种驱动器供电缺失的保护方法，用于电机驱动器，所述电机驱动器具有控制无刷直流电机工作在弱磁调速状态的第一控制模式，所述电机驱动器包括电源输入端口、母线电容、逆变桥和控制电路，所述电源输入端口通过直流母线与所述母线电容连接，所述母线电容、所述逆变桥和无刷直流电机依次连接，所述控制电路的电源端与所述直流母线连接，所述控制电路的控制端与所述逆变桥的受控端连接；其中，所述电机驱动器供电缺失的保护方法包括：获取所述直流母线的电压；当所述直流母线的电压从工作电压在预设时间内的电压下降值大于预设电压时，确定所述电源输入端供电缺失；在所述直流母线的电压从工作电压跌落至第一预设电压时，控制逆变桥对应工作以对无刷直流电机的绕组进行周期性短路和开路控制，进而控制所述直流母线电压上升；当所述直流母线的电压上升至第二预设电压时，控制逆变桥对应工作以对无刷直流电机的绕组进行短路控制，进而控制所述直流母线电压下降至第三预设电压。优选地，所述第二预设电压大于第三预设电压，所述第三预设电压大于所述工作电压，所述工作电压大于第一预设电压。优选地，所述控制逆变桥对应工作以对无刷直流电机的绕组进行周期性短路和开路控制，进而控制所述直流母线电压上升步骤具体包括：控制逆变桥的上桥臂开关关断，下桥臂开关以预设占空比周期性短路和开路；或者，控制逆变桥的上下桥臂开关分别在一预设时间段交替以预设占空比周期性短路和开路。优选地，所述逆变桥短路和开路的周期为20us至200us。优选地，所述短路时间的占空比为0.5％至99％。本专利技术还提出一种电机驱动器，所述电极驱动器具有控制无刷直流电机工作在弱磁调速状态的第一控制模式，该电机驱动器包括包括电源输入端口、母线电容、逆变桥和控制电路，所述电源输入端口通过直流母线与所述母线电容连接，所述母线电容、所述逆变桥和无刷直流电机的依次连接，所述控制电路的电源端与所述直流母线连接，所述控制电路的控制端与所述逆变桥的受控端连接；以及电压采集电路，用于获取所述直流母线的电压；控制电路，所述控制电路包括处理器，存储器及存储在所述存储器内的电机驱动器供电缺失的保护程序，当所述电机驱动器供电缺失的保护程序被所述处理器执行时，实现如上所述的电机驱动器供电缺失的保护方法的步骤。优选地，所述处理器包括主控制器和栅极驱动器，所述主控制器的信号端分别与所述电压采集电路的信号端和所述栅极驱动器的信号端连接，所述主控制器的电源端与所述直流母线连接；所述主控制器，用于根据电压采集电路采集的直流母线的电压信号输出对应的控制信号至所述栅极驱动器；所述栅极驱动器，用于根据所述主控制器输出的控制信号对应输出桥臂开关控制信号至所述逆变桥。优选地，所述处理器还包括稳压电路，所述稳压电路的电源输入端与所述直流母线连接，所述稳压电路的电源输出端与所述主控制器的电源端连接；所述稳压电路，用于将所述直流母线的电压进行电压转换和稳压，并输出第一工作电压至所述主控制器。优选地，所述栅极驱动器和所述逆变桥集成设置。优选地，所述电机驱动器还包括整流电路，所述整流电路的电源输入端输入交流电，所述整流电路的电源输出端与所述电源输入端口连接；所述整流电路，用于将所述交流电进行整流，并输出直流电源至所述直流母线。本专利技术技术方案通过在无刷直流电机工作在弱磁调速状态时，电机驱动器的电源端发生供电缺失时对控制器的与电机进行保护，并在电压下降至第一预设电压，控制逆变桥对应工作以对电机绕组进行周期性短路和开路控制，电机转速下降，同时其产生的反向电动势会对母线电容进行充电，直流母线电压上升，确保有足够电压驱动控制电路工作，当直流母线的电压上升至第二预设电压时，控制逆变桥对应工作以对电机绕组进行短路控制，进而控制直流母线电压下降至第三预设电压，防止母线电压过高损坏母线电容与降压电路，从而控制直流母线电压在第二预设电压和第三预设电压之间变化直至电机停止转动，从而解决了无刷直流电机处在弱磁状态下发生供电缺失时，常规的保护方法失效的问题。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，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，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。图1为本专利技术电机驱动器一实施例的模块示意图；图2为本专利技术电机驱动器供电缺失的保护方法一实施例的电压曲线示意图；图3为本专利技术电机驱动器供电缺失的保护方法一实施例的流程示意图；图4为本专利技术电机驱动器另一实施例的模块示意图。本专利技术目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术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专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。需要说明，在本专利技术中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，全文中出现的“和/或”本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电机驱动器供电缺失的保护方法，用于电机驱动器，所述电机驱动器具有控制无刷直流电机工作在弱磁调速状态的第一控制模式，其特征在于，所述电机驱动器包括电源输入端口、母线电容、逆变桥和控制电路，所述电源输入端口通过直流母线与所述母线电容连接，所述母线电容、所述逆变桥和无刷直流电机依次连接，所述控制电路的电源端与所述直流母线连接，所述控制电路的控制端与所述逆变桥的受控端连接；其中，所述电机驱动器供电缺失的保护方法包括：/n获取所述直流母线的电压；/n当所述直流母线的电压从工作电压在预设时间内的电压下降值大于预设电压时，确定所述电源输入端供电缺失；/n在所述直流母线的电压从工作电压跌落至第一预设电压时，控制逆变桥对应工作以对无刷直流电机的绕组进行周期性短路和开路控制，进而控制所述直流母线电压上升；/n当所述直流母线的电压上升至第二预设电压时，控制逆变桥对应工作以对无刷直流电机的绕组进行短路控制，进而控制所述直流母线电压下降至第三预设电压。/n

【技术特征摘要】
1.一种电机驱动器供电缺失的保护方法，用于电机驱动器，所述电机驱动器具有控制无刷直流电机工作在弱磁调速状态的第一控制模式，其特征在于，所述电机驱动器包括电源输入端口、母线电容、逆变桥和控制电路，所述电源输入端口通过直流母线与所述母线电容连接，所述母线电容、所述逆变桥和无刷直流电机依次连接，所述控制电路的电源端与所述直流母线连接，所述控制电路的控制端与所述逆变桥的受控端连接；其中，所述电机驱动器供电缺失的保护方法包括：
获取所述直流母线的电压；
当所述直流母线的电压从工作电压在预设时间内的电压下降值大于预设电压时，确定所述电源输入端供电缺失；
在所述直流母线的电压从工作电压跌落至第一预设电压时，控制逆变桥对应工作以对无刷直流电机的绕组进行周期性短路和开路控制，进而控制所述直流母线电压上升；
当所述直流母线的电压上升至第二预设电压时，控制逆变桥对应工作以对无刷直流电机的绕组进行短路控制，进而控制所述直流母线电压下降至第三预设电压。


2.如权利要求1所述的电机驱动器供电缺失的保护方法，其特征在于，所述第二预设电压大于第三预设电压，所述第三预设电压大于所述工作电压，所述工作电压大于第一预设电压。


3.如权利要求2所述的电机驱动器供电缺失的保护方法，其特征在于，所述控制逆变桥对应工作以对无刷直流电机的绕组进行周期性短路和开路控制，进而控制所述直流母线电压上升步骤具体包括：
控制逆变桥的上桥臂开关关断，下桥臂开关以预设占空比周期性短路和开路；
或者，控制逆变桥的上下桥臂开关分别在一预设时间段交替以预设占空比周期性短路和开路。


4.如权利要求1所述的电机驱动器供电缺失的保护方法，其特征在于，所述逆变桥短路和开路的周期为20us至200us。


5.如权利要求4所述的电机驱动器供电缺失的保护方法，其特征在于，所述短路时间的占空比为0.5％至99％。

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【专利技术属性】
技术研发人员：何建霖，毕磊，
申请(专利权)人：峰岧科技上海有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31