一种电机控制装置及其方法制造方法及图纸

本申请公开了一种电机控制装置及其方法，涉及电机控制技术领域，用于控制电机工作，针对目前的电机控制装置由于大电解电容的存在，无法缩小体积、实现轻量化的问题，提供了一种电机控制装置，由过零点检测模块可以检测驱动电压的波峰和波谷，使得控制器可以根据驱动电压的波形以及电流检测模块采样得到的电机电流调整输出电流来控制电机工作，实现对电机的控制功能。具体的，也即通过将大电解电容方案的电流分到波峰中，使控制装置在波峰时做功、波谷不做功，以此代替电路中大电解电容的作用。所以电机控制装置的体积和重量不受电解电容的影响，可以进一步实现轻量化。可以进一步实现轻量化。可以进一步实现轻量化。

【技术实现步骤摘要】
一种电机控制装置及其方法


[0001]本申请涉及电机控制
，特别是涉及一种电机控制装置及其方法。

技术介绍

[0002]随着电力电子技术的不断发展，诸如电机的控制装置等电子产品的性能越来越强大，相应的，用户的需求也在不断提高。目前用户对于电机的控制装置的要求主要体现在以下几个方面：要集成度高体积小，要续航能力高，要功率大，要可靠性高，要效率高，要寿命长等。
[0003]目前的高压无刷产品常伴随着大电解电容，这种设计方案由于大电解电容的体积和重量，就决定了这种电机控制装置无法做的很小，重量也不能做的很轻。
[0004]所以，现在本领域的技术人员亟需要一种电机控制装置，解决目前的电机控制装置由于大电解电容的存在，无法缩小体积、实现轻量化的问题。

技术实现思路

[0005]本申请的目的是提供一种电机控制装置及其方法，解决目前的电机控制装置由于大电解电容的存在，无法缩小体积、实现轻量化的问题。
[0006]为解决上述技术问题，本申请提供一种电机控制装置，包括：控制器、驱动模块、电流检测模块、电源模块和过零点检测模块；
[0007]驱动模块与控制器和电机连接，用于根据控制器发送的控制信号控制电机转速；
[0008]电流检测模块与驱动模块和控制器连接，用于对电机的电流进行采样；
[0009]电源模块与交流电源和控制器连接，用于将交流电转换成直流电以提供驱动电压；
[0010]过零点检测模块与电源模块和控制器连接，用于检测驱动电压的波峰和波谷；
[0011]控制器用于根据过零点检测模块返回的信号控制电机换向的时间，以及根据电流检测模块返回的信号控制电机转速。
[0012]优选的，还包括与控制器和驱动模块连接的位置检测模块；
[0013]位置检测模块包括：第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻和第九电阻；
[0014]电机的三相电压的每一相分别通过串联的第一电阻和第二电阻、串联的第三电阻和第四电阻、串联的第五电阻和第六电阻接地；第一电阻和第二电阻的公共端与第七电阻的第一端连接，第三电阻和第四电阻的公共端与第八电阻的第一端连接，第五电阻和第六电阻的公共端与第九电阻的第一端连接，第七电阻、第八电阻和第九电阻的第二端连接，引出中心点；
[0015]控制器分别与第一电阻和第二电阻的公共端、第三电阻和第四电阻的公共端、第五电阻和第六电阻的公共端以及第七电阻、第八电阻和第九电阻的公共端连接，用于通过各单相分压与中心点电压的比较，判断位置，以控制电机的换向。
[0016]优选的，电流检测模块包括：采样电阻和RC滤波电路；
[0017]采样电阻的第一端与驱动模块连接，并通过RC滤波电路与控制器连接，采样电阻的第二端接地。
[0018]优选的，电源模块包括：整流桥、DC
‑
DC降压芯片和LDO；
[0019]整流桥与交流电源和DC
‑
DC降压芯片连接，DC
‑
DC降压芯片与LDO连接，LDO输出的电压作为驱动电压。
[0020]优选的，过零点检测模块包括：第十电阻、第十一电阻、第十二电阻、稳压管和第一电容；
[0021]交流电源的零线通过依次串联的第十电阻、第十一电阻和第十二电阻接地，其中，第十电阻与零线连接，第十二电阻接地，且接地端与整流桥的负极输出端连接；稳压管和第一电容分别并联在第十二电阻的两端；
[0022]控制器与第十一电阻、第十二电阻、稳压管和第一电容的公共端连接，用于检测高低电平以区分交流电的波峰波谷。
[0023]优选的，过零点检测模块还包括：第十三电阻和第十四电阻；
[0024]第十三电阻的第一端与交流电源的火线连接，第十三电阻的第二端与第十四电阻的第一端连接，第十四电阻的第二端与整流桥的负极输出端连接。
[0025]优选的，还包括与控制器连接的温度检测模块；
[0026]温度检测模块包括：负温度系数热敏电阻、第十五电阻和第二电容；
[0027]第十五电阻的第一端接入驱动电压，第十五电阻的第二端与负温度系数热敏电阻的第一端连接；负温度系数热敏电阻的第二端接地；第二电容并联在负温度系数热敏电阻两端；
[0028]控制器与负温度系数热敏电阻、第十五电阻和第二电容的公共端连接。
[0029]优选的，还包括与电源模块和控制器连接的电压检测模块；
[0030]电压检测模块包括：第十六电阻、第十七电阻和第三电容；
[0031]第十六电阻的第一端与整流桥的正极输出端连接，第十六电阻的第二端与第十七电阻的第一端连接；第十七电阻的第二端接地；第三电容并联在第十七电阻两端；
[0032]控制器与第十六电阻、第十七电阻和第三电容的公共端连接。
[0033]优选的，电机为无刷电机。
[0034]为解决上述技术问题，本申请还提供一种电机控制方法，应用于一种电机控制装置，其中，电机控制装置包括控制器、驱动模块、电流检测模块、电源模块和过零点检测模块；驱动模块与控制器和电机连接；电流检测模块与驱动模块和控制器连接；电源模块与交流电源和控制器连接；过零点检测模块与电源模块和控制器连接；包括：
[0035]控制器接收过零点检测模块检测得到的驱动电压波形信息、以及电流检测模块采样得到的电流信号；
[0036]控制器根据驱动电压波形信息和电流信号，调制并输出PWM信号至驱动模块，以控制驱动模块向电机输出恒流。
[0037]优选的，还包括：
[0038]控制器通过电流检测模块确定当前交流周期的平均电流和当前时刻的实时电流；
[0039]当平均电流大于第一阈值且实时电流小于第二阈值时，判断电机的转速是否小于
第三阈值；
[0040]若小于，则当实时电流大于第四阈值时，控制器输出的PWM信号占空比减小，当实时电流不大于第四阈值时，控制器输出的PWM信号占空比增大；
[0041]若不小于，则判断电机转速是否小于第五阈值，若是，则当实时电流大于第六阈值时，控制器输出的PWM信号占空比减小，当实时电流不大于第六阈值时，控制器输出的PWM信号占空比增大；
[0042]其中，第一阈值大于第六阈值，第五阈值大于第三阈值。
[0043]优选的，还包括：
[0044]当平均电流大于第一阈值的时间超过第一预设时长时，第四阈值减小；当平均电流小于第一阈值的时间超过第一预设时长时，第四阈值增大；
[0045]当平均电流大于第七阈值的时间超过第二预设时长时，第六阈值减小；当平均电流小于第七阈值的时间超过第二预设时长时，第六阈值增大；
[0046]其中，第四阈值大于第七阈值。
[0047]本申请提供的一种电机控制装置，通过过零点检测模块可以检测驱动电压的波峰和波谷，使得控制器可以根据驱动电压的波形以及电流检测模块采样得到的电机电流调整输出电流来控制电机工作，实现对电本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电机控制装置，其特征在于，包括：控制器、驱动模块、电流检测模块、电源模块和过零点检测模块；所述驱动模块与所述控制器和电机连接，用于根据所述控制器发送的控制信号控制电机转速；所述电流检测模块与所述驱动模块和所述控制器连接，用于对所述电机的电流进行采样；所述电源模块与交流电源和所述控制器连接，用于将交流电转换成直流电以提供驱动电压；所述过零点检测模块与所述电源模块和所述控制器连接，用于检测所述驱动电压的波峰和波谷；所述控制器用于根据所述过零点检测模块返回的信号控制所述电机换向的时间，以及根据所述电流检测模块返回的信号控制所述电机转速。2.根据权利要求1所述的电机控制装置，其特征在于，还包括与所述控制器和所述驱动模块连接的位置检测模块；所述位置检测模块包括：第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻和第九电阻；所述电机的三相电压的每一相分别通过串联的所述第一电阻和所述第二电阻、串联的所述第三电阻和所述第四电阻、串联的所述第五电阻和所述第六电阻接地；所述第一电阻和所述第二电阻的公共端与所述第七电阻的第一端连接，所述第三电阻和所述第四电阻的公共端与所述第八电阻的第一端连接，所述第五电阻和所述第六电阻的公共端与所述第九电阻的第一端连接，所述第七电阻、所述第八电阻和所述第九电阻的第二端连接，引出中心点；所述控制器分别与所述第一电阻和所述第二电阻的公共端、所述第三电阻和所述第四电阻的公共端、所述第五电阻和所述第六电阻的公共端以及所述第七电阻、所述第八电阻和所述第九电阻的公共端连接，用于通过各单相分压与中心点电压的比较，判断位置，以控制所述电机的换向。3.根据权利要求1所述的电机控制装置，其特征在于，所述电流检测模块包括：采样电阻和RC滤波电路；所述采样电阻的第一端与所述驱动模块连接，并通过所述RC滤波电路与所述控制器连接，所述采样电阻的第二端接地。4.根据权利要求1所述的电机控制装置，其特征在于，所述电源模块包括：整流桥、DC
‑
DC降压芯片和LDO；所述整流桥与所述交流电源和所述DC
‑
DC降压芯片连接，所述DC
‑
DC降压芯片与所述LDO连接，所述LDO输出的电压作为所述驱动电压。5.根据权利要求4所述的电机控制装置，其特征在于，所述过零点检测模块包括：第十电阻、第十一电阻、第十二电阻、稳压管和第一电容；所述交流电源的零线通过依次串联的所述第十电阻、所述第十一电阻和所述第十二电阻接地，其中，所述第十电阻与所述零线连接，所述第十二电阻接地，且接地端与所述整流桥的负极输出端连接；所述稳压管和所述第一电容分别并联在所述第十二电阻的两端；
所述控制器与所述第十一电阻、所述第十二电阻、所述稳压管和所述第一电容的公共端连接，用于检测高低电平以区分交流电的波峰波谷。6.根据权利要求5所述的电机控制装置，其特征在于，所述过零点检测模块还包括：第十三电阻和第十四电阻；所述第十三电阻的第一端与所述交流电源的火线连接，所述第十三电阻的第二端与所...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈雪欢，周超，梅丽，
申请(专利权)人：浙江特康电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：