电动机控制器的双回路电流限流控制装置制造方法及图纸

一种电动机控制器的双回路电流限流控制装置，是一种稳定性高、可减少电动机电流的波动、可增加电动机的平均电流，使电动机的扭力更加平顺的装置，它是由一双电流放大电路、一限流侦测电路及一过电流侦测电路组成，通过电流侦测器测得电动机电流，经由不同的滤波信号放大处理、限流比较及锁定限流标志等程序，以获得快速且精确的电流响应。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电动机控制器的双回路电流限流控制装置本专利技术涉及一种电流限流控制装置，特别是涉及一种稳定性高、可减少电动机电流的波动(ripple)、增加电动机的平均电流，使电动机的扭力更加平顺的电动机控制器的双回路电流限流控制装置。一般的电动机控制装置是由脉冲宽度调制(PWM)电路、功率元件及其驱动电路、电动机电流限流控制电路所构成，电动机电流限流控制电路的限流控制装置，主要是将侦测的电流值传递至比较控制电路，将侦测的电流值与预设的限流值比较，如侦测值超过限流值，便产生一禁止(inhibit)信号，并将此信号传递至功率驱动控制电路，停止功率电路将电力传送至电动机，直到电动机电流降至预设的限流值以下，以取消禁止信号，恢复电动机的电力驱动，达到控制电动机电流的目的，而这种方法，虽然可进行限流控制以达到控制电动机电流的目的，但是，该禁止信号是以磁滞方式操作(如第5341077号美国专利以及第81109983号台湾专利)，且该禁止信号并未与脉冲宽度调制信号同步，这样，会因电动机的特性不同而有不同的表现，从而无法达到每个脉冲宽度调制周期(PWM Cycle)均能复位(reset)的功能，使得电动机电流的波动较大，扭力不太平顺。本专利技术的目的在于提供一种稳定性高、可减少电动机电流的波动、可增加电动机的平均电流，使电动机的扭力更加平顺的电动机控制器的双回路电流限流控制装置。本专利技术的电动机控制器的双回路电流限流控制装置，由电流侦测器侦测电动机的工作电流，经微处理器的控制处理，以驱动功率模块(power stage)驱动电路并设定功率模块的通断，以达到控制电动机电流的目的，其特征是：该装置包含一双电流放大电路、一限流侦测电路及一过电流侦测电路，所述双电流放大电路接收电流侦测器送出的电流值，经一滤波器的滤波作用后，再经一组放大器将电流信号予以放大，所述限流侦测电路接收被双电流放大电路中的一个放大器放大的电流信号，与一限流比较器预设的限流值比较，把比较后的电流信号送至一锁定(latch)控制电路，经锁定控制电路的锁定，产生一限流标志(current limitingflag)，以送至功率模块驱动电路的控制功率模块，来控制电动机的限流，与此同时，所述微处理器在预定的时间内送出限流复位信号以复位锁定控制电路中的电-->流信号，所述过电流侦测电路接收被双电流放大电路的另一放大器放大的电流信号，与一过电流比较器预设的过电流值比较，把此较后的电流信号送至另一锁定控制电路，经锁定控制电路的锁定，产生一过电流标志，以送至功率模块驱动电路控制功率模块，来控制电动机的过电流，与此同时，所述微处理器在预定的时间内送出过电流复位信号以复位所述控制电路中的电流信号，这样，通过电流侦测器测得电动机电流后，经由不同的滤波、信号放大处理、及限流比较和锁定限流标志等程序，以期获得快速且精确的电流响应。下面结合附图及实施例对本专利技术进行详细说明：图1是本专利技术较佳实施例的方块流程图。图2是本专利技术较佳实施例电流控制的流程图。图3是本专利技术较佳实施例的双电流放大路的电路图。图4是本专利技术较佳实施例的第一波形图。图5是本专利技术较佳实施例的第二波形图。图6是本专利技术较佳实施例的功率模块的电路图。图7是本专利技术较佳实施例的第一电动机线圈电流流向示意图。图8是本专利技术较佳实施例的第二电动机线圈电流流向示意图。图9是本专利技术较佳实施例的第三电动机线圈电流流向示意图。图10是本专利技术较佳实施例的电流比较及锁定电路的电路图。如图1所示，本专利技术的电动机控制器的双回路电流限流控制装置，由电流侦测器10侦测电动机20的工作电流，经微处理器30的控制处理，以驱动功率模块驱动电路40并设定功率模块50的通断，以达到控制电动机20电流的目的，该装置还包含一双电流放大电路60、一限流侦测电路70及一过电流侦测电路80。结合图2、3所示，双电流放大电路60接收电流侦测器10送出的电流值，经一滤波器61的滤波作用后，再经一组放大器62、63将电流信号予以放大。如图1、2所示，限流侦测电路70接收被双电流放大电路60中的一个放大器62放大的电流信号，与一限流比较器71预设的限流值比较，把比较后的电流信号则送至限流用的一锁定控制电路72，经限流用的锁定控制电路72所锁定，产生一限流标志，以送至功率模块驱动电路40控制功率模块50，而控制电动机20的限流，与此同时，微处理器30在预定的时间(如图4所示，约每隔125μs就连续送出一限流复位信号)内送出限流复位信号以复位锁定控制电路72中的电流信号。-->如图1、2所示，过电流侦测电路80接收被双电流放大电路60的另一放大器63放大的电流信号，与一过电流比较器81预设的过电流值比较，把比较后的电流信号送至过电流用的另一锁定控制电路82，经锁定控制电路82的锁定，产生一过电流标志，以送至功率模块驱动电路40的控制功率模块50，来控制电动机20的过电流，与此同时，微处理器30在预定的时间内(如图5所示，约5个PWM周期625μs连续送出一过电流复位信号)送出过电流复位信号以复位锁定控制电路82中的电流信号。另外，本专利技术的电动机控制器的双回路电流限流控制装置的操作时序如图4所示，首先，在未发生限流以前，功率模块50的输出完全跟随脉冲宽度调制信号，以控制输送至电动机的功率，由微处理器30产生与脉冲宽度调制信号周期(PWMCycle)同步的复位信号，且不影响限流标志，复位脉冲宽度约为3μs～脉冲宽度调制信号周期的10％，可使整体电路的操作最佳化，而假设在时间t1产生限流，门控制电路会立即将限流标志拉至低基准，并维持住(hold)，同时也停止功率模块50的输出，直到下一个脉冲宽度调制周期开始，微处理器30对锁定控制电路复位，限流标志才恢复至高基准，功率模块50则开始进行输出。如图5所示，过电流控制操作时序与限流控制作时序略同，其不同处只是微处理器30对锁定控制电路的复位周期时间不同，约为5个PWM周期625μs，如过电流标志连续产生3次，功率模块50立即停止所有输出，微处理器30等待下一个使用人给予电源复位(power reset)信号，才恢复正常操作。使用时，如图1、2所示，电动机控制器的双回路电流限流控制装置控制操作时，首先，由电流侦测器10测得电动机20的工作电流，并将侦测值传递至双电流放大回路610进行放大处理，放大后的电流值，分别经过限流侦测电路70及过电流侦测电路80的限流比较器71、过电流比较器81进行锁定控制，此时，当该电动机20的电流超过限流值(约为额定电流)时，限流侦测电路70将开始操作，使锁定控制电路72维持住限流标志(如图10所示，限流比较器71将送出信号至限流锁定控制电路72使其Q1、Q2皆呈ON状态，产生限流标志，同时维持hold状态)，并将此限流标志送往功率模块驱动电路40，以控制功率模块50进行控制电动机20的限流，下一周期开始，微处理器30送出一限流复位信号复位锁定控制电路72，如图6、7所示，此时功率模块50断开低侧(Low side)的功率元件，使电动机20的电流在高侧(Hiside)功率元件及电动机20线圈间环流，在未发生限流时，电流从电源线正端流经高测功率元件，经由电动机20、再从低测功率元-->件流回电源线负端，也就是：电源线正端→Qa→本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电动机控制器的双回路电流限流控制装置，由电流侦测器侦测电动机的工作电流，经微处理器的控制处理，以驱动功率模块驱动电路并设定功率模块的通断，来控制电动机电流，其特征在于： 该装置还包含一双电流放大电路、一限流侦测电路及一过电流侦测电路； 双电流放大电路接收电流侦测器送出的电流值，经一滤波器的滤波作用后，再经一组放大器将电流信号予以放大； 限流侦测电路接收被双电流放大电路中的一个放大器放大的电流信号，与一限流比较器的限流值比较，把比较后的电流信号送至一锁定控制电路，经锁定控制电路的锁定而产生一限流标志，以送至功率模块驱动电路控制功率模块，来控制该电动机的限流，且微处理器送出限流复位信号以复位锁定控制电路中的电流信号； 过电流侦测电路接收被双电流放大电路中另一放大器放大的电流信号，与一过电流比较器的过电流值比较，把此较后的电流信号送至另一锁定控制电路，经所述另一锁定控制电路的锁定而产生一过电流标志，以送至功率模块驱动电路控制功率模块，来控制电动机的过电流，且微处理器送出过电流复位信号以复位所述另一锁定控制电路中的电流信号。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种电动机控制器的双回路电流限流控制装置，由电流侦测器侦测电动机的工作电流，经微处理器的控制处理，以驱动功率模块驱动电路并设定功率模块的通断，来控制电动机电流，其特征在于：该装置还包含一双电流放大电路、一限流侦测电路及一过电流侦测电路；双电流放大电路接收电流侦测器送出的电流值，经一滤波器的滤波作用后，再经一组放大器将电流信号予以放大；限流侦测电路接收被双电流放大电路中的一个放大器放大的电流信号，与一限流比较器的限流值比较，把比较后的电流信号送至一锁定控制电路，经锁定控制电路的锁定而产生一限流标志，以送至功率模块驱动电路控制功率模块，来控制该电动机的限流，且微处理器送出限流复位信号以复位锁定控制电路中的电流信号；过电流侦测电路接收被双电流放大电路中另一放大器放大的电流信号，与一过电流比较器的过电流值比较，把此较后的电流信号送至另一锁定控制电路，经所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：林启宗，邱胜琳，
申请(专利权)人：环隆电气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]