一种永磁同步电机定子线圈驱动装置和其驱动方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种永磁同步电机定子线圈驱动装置和其驱动方法，电流检测模块的设置，便于检测交流供电模块与受控双向可控硅开关模块与定子线圈的供电回路中经过的交流电流波形及其过零时刻，交流电压过零检测模块的设置，便于检测交流供电模块的交流电压波形过零时刻以便于判断交流电压处于正半周还是负半周，如选择导通时段而使定子线圈每次得电时产生的磁场都用于驱动电机转子向同一个方向转动，另，根据交流供电模块与受控双向可控硅开关模块与定子线圈的供电回路中交流电波形过零情况，可用于进一步控制受控双向可控硅开关模块的导通时刻，以便于在每一次导通时间段内提高电流的有效性，有利于提高电机工作效能，实用性好。实用性好。实用性好。

【技术实现步骤摘要】
一种永磁同步电机定子线圈驱动装置和其驱动方法


[0001]本专利技术涉及一种永磁同步电机定子线圈驱动装置和其驱动方法。

技术介绍

[0002]永磁同步电动机通过霍尔传感器检测电机转子磁极变化来判断电机转子是否提速至同步速度，控制模块通过交流电压过零检测模块可以判断线圈两端的交流电压是处于正半周还是负半周，以便于控制定子线圈在正半周还是负半周得电而驱动电机转子定向转动，但其不能判断电机是否工作在较佳效能状态。
[0003]因此，如何克服上述存在的缺陷，已成为本领域技术人员亟待解决的重要课题。

技术实现思路

[0004]本专利技术克服了上述技术的不足，一种永磁同步电机定子线圈驱动装置和其驱动方法。
[0005]为实现上述目的，本专利技术采用了下列技术方案：
[0006]一种永磁同步电机定子线圈驱动装置，包括有控制模块1、定子线圈2、用于向所述定子线圈2提供交流电的交流供电模块3、用于控制所述定子线圈2是否接通所述交流供电模块3的受控双向可控硅开关模块4、串联在所述交流供电模块3与受控双向可控硅开关模块4与定子线圈2的供电回路中用于检测经过的交流电流波形及其过零时刻的电流检测模块5、用于检测电机转子极性变化情况的线性霍尔传感器模块6、用于检测所述交流供电模块3的交流电压波形过零时刻以便于判断交流电压处于正半周还是负半周的交流电压过零检测模块7、用于向装置中模块提供工作用直流电压的直流电压提供模块8，所述受控双向可控硅开关模块4的开关控制信号输入端、电流检测模块5的电流检测信号输出端、线性霍尔传感器模块6的检测信号输出端、交流电压过零检测模块7的检测信号输出端分别与所述控制模块1连接，所述交流供电模块3对外设有交流电第一接入端31和交流电第二接入端32。
[0007]优选的，所述受控双向可控硅开关模块4包括有电阻R9、用于控制所述定子线圈2是否接通所述交流供电模块3的双向可控硅SCR1，所述双向可控硅SCR1的门极与所述电阻R9一端连接，所述电阻R9另一端作为所述受控双向可控硅开关模块4的开关控制信号输入端与所述控制模块1连接。
[0008]优选的，所述电流检测模块5包括有二极管D2、二极管D3、电阻R18、电容C9、以及用于串联在所述交流供电模块3与受控双向可控硅开关模块4与定子线圈2的供电回路中的电阻R17,所述电阻R17的一端还与所述直流电压提供模块8的电压正极端、二极管D3负极端连接，所述电阻R17的另一端还与所述电阻R18一端连接，所述电阻R18另一端与所述二极管D3正极端、二极管D2负极端、电容C9一端连接后作为所述电流检测模块5的电流检测信号输出端与所述控制模块1连接，所述电容C9另一端与所述二极管D2正极端、直流电压提供模块8的电压负极端连接。
[0009]优选的，所述线性霍尔传感器模块6包括有线性霍尔传感器U2、电阻R8、电阻R13、电阻R14、电容C7、电容C8,所述电阻R13一端与所述电阻R14一端连接后与所述直流电压提供模块8的直流电压正极端连接，所述电阻R14另一端与所述线性霍尔传感器U2的电源输入端VCC、电容C8一端连接，所述电阻R13另一端与电容C7一端、线性霍尔传感器U2的信号输出端OUT连接后作为所述线性霍尔传感器模块6的检测信号输出端与所述控制模块1连接，所述线性霍尔传感器模块6的接地端GND与所述电阻R8一端连接，所述电阻R8另一端连接与所述电容C7另一端、电容C8另一端连接后与所述直流电压提供模块8的直流电压负极端连接。
[0010]优选的，所述交流电压过零检测模块7包括有电阻R2、电阻R3、NPN三极管Q1、电阻R15、电阻R16、电容C6,所述电阻R2一端作为过零检测信号输入端旁路在所述交流供电模块3上，所述电阻R2另一端通过所述电阻R3与所述NPN三极管Q1的基极连接，所述NPN三极管Q1的集电极与所述电阻R15一端、电阻R16一端连接，所述电阻R15另一端与所述直流电压提供模块8的直流电压正极端连接，所述NPN三极管Q1的发射极与所述直流电压提供模块8的直流电压负极端连接，所述电阻R16另一端与所述电容C6一端连接后作为所述交流电压过零检测模块7的检测信号输出端与所述控制模块1连接，所述电容C6另一端与所述直流电压提供模块8的直流电压负极端连接。
[0011]优选的，所述直流电压提供模块8由所述交流供电模块3供电。
[0012]优选的，所述直流电压提供模块8包括有稳压管Z1、二极管D1、极性电容C3、电阻R6，所述稳压管Z1与所述交流供电模块3连接形成供电回路，所述稳压管Z1负极端与所述极性电容C3正极端、电阻R6一端连接后作为所述直流电压提供模块8的直流电压正极端，所述稳压管Z1正极端与所述二极管D1负极端连接，所述二极管D1正极端与所述极性电容C3负极端、电阻R6另一端连接后作为所述直流电压提供模块8的直流电压负极端。
[0013]如上所述，本案还保护一种永磁同步电机定子线圈驱动装置的驱动方法，包括有如下步骤，
[0014]检测电机转子极性的步骤：通过所述线性霍尔传感器模块6检测电机转子极性，以便于控制模块1判断电机转子位置相对于参照位置为第一极性还是第二极性、判断电机转子相对于参照位置是否正在由第一极性转向第二极性、判断电机转子相对于参照位置是否正在由第二极性转向第一极性、判断电机转子是否提速至同步转速，其中，所述线性霍尔传感器模块6中的线性霍尔传感器实际位置与所述参照位置之间相差的电机转子磁极数已知；
[0015]检测交流电压过零的步骤：通过所述交流电压过零检测模块7检测所述交流供电模块3的交流电压波形过零时刻，以便于所述控制模块1判断交流电第一接入端31与交流电第二接入端32之间交流电压处于正半周还是处于负半周；
[0016]驱动电机转子开始转动的步骤：当判断电机转子位置相对于参照位置为第一极性时，在所述交流电第一接入端31与交流电第二接入端32之间交流电压波形处于正半周范围内，所述控制模块1控制所述受控双向可控硅开关模块4导通而使所述定子线圈2得电驱动电机转子开始转动，否则所述控制模块1控制所述受控双向可控硅开关模块4不导通，当判断电机转子位置相对于参照位置为第二极性时，在所述交流电第一接入端31与交流电第二接入端32之间交流电压波形处于负半周范围内，所述控制模块1控制所述受控双向可控硅开关模块4导通而使所述定子线圈2得电驱动电机转子开始转动，否则所述控制模块1控制
所述受控双向可控硅开关模块4不导通；
[0017]检测交流电电流波形的步骤：所述控制模块1通过电流检测模块5检测所述交流供电模块3与受控双向可控硅开关模块4与定子线圈2的供电回路中检测经过的交流电流波形及其过零时刻；
[0018]驱动电机转子快速转动的步骤：在驱动电机开始转动后，当所述控制模块1通过电流检测模块5检测到交流电流波形过零时，若电机转子相对于参照位置正在由所述第一极性转向第二极性并且所述交流电第一接入端31与交流电第二接入端32之间交流电压波形处于负半周范围内，所述制模块1控制所述受控双向可本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种永磁同步电机定子线圈驱动装置，其特征在于包括有控制模块(1)、定子线圈(2)、用于向所述定子线圈(2)提供交流电的交流供电模块(3)、用于控制所述定子线圈(2)是否接通所述交流供电模块(3)的受控双向可控硅开关模块(4)、串联在所述交流供电模块(3)与受控双向可控硅开关模块(4)与定子线圈(2)的供电回路中用于检测经过的交流电流波形及其过零时刻的电流检测模块(5)、用于检测电机转子极性变化情况的线性霍尔传感器模块(6)、用于检测所述交流供电模块(3)的交流电压波形过零时刻以便于判断交流电压处于正半周还是负半周的交流电压过零检测模块(7)、用于向装置中模块提供工作用直流电压的直流电压提供模块(8)，所述受控双向可控硅开关模块(4)的开关控制信号输入端、电流检测模块(5)的电流检测信号输出端、线性霍尔传感器模块(6)的检测信号输出端、交流电压过零检测模块(7)的检测信号输出端分别与所述控制模块(1)连接，所述交流供电模块(3)对外设有交流电第一接入端(31)和交流电第二接入端(32)。2.根据权利要求1所述的一种永磁同步电机定子线圈驱动装置，其特征在于所述受控双向可控硅开关模块(4)包括有电阻R9、用于控制所述定子线圈(2)是否接通所述交流供电模块(3)的双向可控硅SCR1，所述双向可控硅SCR1的门极与所述电阻R9一端连接，所述电阻R9另一端作为所述受控双向可控硅开关模块(4)的开关控制信号输入端与所述控制模块(1)连接。3.根据权利要求1所述的一种永磁同步电机定子线圈驱动装置，其特征在于所述电流检测模块(5)包括有二极管D2、二极管D3、电阻R18、电容C9、以及用于串联在所述交流供电模块(3)与受控双向可控硅开关模块(4)与定子线圈(2)的供电回路中的电阻R17,所述电阻R17的一端还与所述直流电压提供模块(8)的电压正极端、二极管D3负极端连接，所述电阻R17的另一端还与所述电阻R18一端连接，所述电阻R18另一端与所述二极管D3正极端、二极管D2负极端、电容C9一端连接后作为所述电流检测模块(5)的电流检测信号输出端与所述控制模块(1)连接，所述电容C9另一端与所述二极管D2正极端、直流电压提供模块(8)的电压负极端连接。4.根据权利要求1所述的一种永磁同步电机定子线圈驱动装置，其特征在于所述线性霍尔传感器模块(6)包括有线性霍尔传感器U2、电阻R8、电阻R13、电阻R14、电容C7、电容C8,所述电阻R13一端与所述电阻R14一端连接后与所述直流电压提供模块(8)的直流电压正极端连接，所述电阻R14另一端与所述线性霍尔传感器U2的电源输入端VCC、电容C8一端连接，所述电阻R13另一端与电容C7一端、线性霍尔传感器U2的信号输出端OUT连接后作为所述线性霍尔传感器模块(6)的检测信号输出端与所述控制模块(1)连接，所述线性霍尔传感器模块(6)的接地端GND与所述电阻R8一端连接，所述电阻R8另一端连接与所述电容C7另一端、电容C8另一端连接后与所述直流电压提供模块(8)的直流电压负极端连接。5.根据权利要求1所述的一种永磁同步电机定子线圈驱动装置，其特征在于所述交流电压过零检测模块(7)包括有电阻R2、电阻R3、NPN三极管Q1、电阻R15、电阻R16、电容C6,所述电阻R2一端作为过零检测信号输入端旁路在所述交流供电模块(3)上，所述电阻R2另一端通过所述电阻R3与所述NPN三极管Q1的基极连接，所述NPN三极管Q1的集电极与所述电阻R15一端、电阻R16一端连接，所述电阻R15另一端与所述直流电压提供模块(8)的直流电压正极端连接，所述NPN三极管Q1的发射极与所述直流电压提供模块(8)的直流电压负极端连接，所述电阻R16另一端与所述电容C6一端连接后作为所述交流电压过零检测模块(7)的检
测信号输出端与所述控制模块(1)连接，所述电容C6另一端与所述直流电压提供模块(8)的直流电压负极端连接。6.根据权利要求1所述的一种永磁同步电机定子线圈驱动装置，其特征在于所述直流电压提供模块(8)由所述交流供电模块(3)供电。7.根据权利要求6所述的一种永磁同步电机定子线圈驱动装置，其特征在于所述直流电压提供模块(8)包括有稳压管Z1、二极管D1、极性电容C3、电阻R6，所述稳压管Z1与所述交流供电模块(3)连接形成供电回路，所述稳压管Z1负极端与所述极性电容C3正极端、电阻R6一端连接后作为所述直流电压提供模块(8)的直流电压正极端，所述稳压管Z1正极端与所述二极管D1负极端连接，所述二极管D1正极端与所述极性电容C3负...

【专利技术属性】
技术研发人员：何文辉，陈卫兵，黄万炎，
申请(专利权)人：深圳市洲海电子有限公司，
类型：发明
国别省市：