【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及直流电机双向控制，具体涉及一种双向无刷直流电机的控制系统及方法。
技术介绍
1、无刷直流电机(bldc)以电子换向器取代了机械换向器，克服了有刷直流电机的维护困难、易产生干扰等先天性缺陷，所以无刷直流电机既具有直流电机良好的调速性能等特点，又具有交流电机结构简单、无换向火花、运行可靠和易于维护等优点，因此无刷直流电机越来越多的应用在了各种需要电机驱动的场合。
2、无刷直流电机的正转和反转由电机绕组导通时序确定。无刷直流电机实现双向旋转(正转和反转)主要有两种方式：①使用两个逻辑控制模块分别驱动一个双绕组电机，该无刷直流电机需要两套逻辑控制模块，双绕组电机比单绕组电机重，设计成本高，无法实现双向电源同时供电时电机停止工作的功能；②外部输入转向控制信号，驱动器识别到转向控制信号后，需要mcu根据转向控制信号改变电机旋转方向，需要增加外部转向控制信号及识别转向控制的mcu，成本比较高且无法实现双向电源同时供电时电机停止工作的功能。
技术实现思路
1、针对现有技术中的上述不足，本专利技术提供的一种双向无刷直流电机的控制系统及方法解决了无法实现双向电源同时供电时电机停止工作且成本较高、无刷直流电机重量过大的问题。
2、为了达到上述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案为：
3、提供了一种双向无刷直流电机的控制系统，其包括电源选择模块、转向判断模块以及逻辑控制模块；电源选择模块的输入端连接输入电源，电源选择模块的输出端连接逻辑控制模块的第一输入
4、电源选择模块，用于输入电源相互隔离，并提供电源至逻辑控制模块以及无刷直流电机；
5、转向判断模块，用于对输入电源进行识别，并输出当前时刻的转向控制信号和刹车信号；
6、逻辑控制模块，用于执行转向判断模块输出的当前时刻的转向控制信号和刹车信号，基于无刷直流电机反馈的位置信息，控制无刷直流电机的工作状态。
7、进一步地，输入电源包括正转电源和反转电源。
8、进一步地，电源选择模块包括p沟道mos管q1、p沟道mos管q2、npn三极管v1和npn三极管v2；
9、p沟道mos管q1的漏极连接电阻r7的一端，并作为电源选择模块连接正转电源的端口；p沟道mos管q1的栅极分别连接电阻r1的一端、稳压二极管d1的正极端和电阻r4的一端；p沟道mos管q1的源极分别连接稳压二极管d1的负极端、电阻r4的另一端、稳压二极管d2的负极端、电阻r6的一端和p沟道mos管q2的漏极，并作为电源选择模块的输出端；
10、p沟道mos管q2的源极连接电阻r2的一端，并作为电源选择模块连接反转电源的端口；p沟道mos管q2的栅极分别连接稳压二极管d2的正极端、电阻r6的另一端、电阻r8的一端；
11、npn三极管v1的引脚3连接电阻r3的一端并接地；npn三极管v1的引脚1分别连接电阻r3的另一端、电阻r2的另一端；npn三极管v1的引脚2连接电阻r1的另一端；其中，npn三极管v1的引脚1、引脚2、引脚3分别为npn三极管v1的基极、集电极和发射极；
12、npn三极管v2的引脚2连接电阻r8的另一端；npn三极管v2的引脚1分别连接电阻r7的另一端、电阻r5的一端；npn三极管v2的引脚3连接电阻r5的另一端并接地；其中，npn三极管v2的引脚1、引脚2、引脚3分别为npn三极管v2的基极、集电极、发射极。
13、进一步地，p沟道mos管q1、p沟道mos管q2均通过体二极管连接漏极和源极。
14、进一步地，转向判断模块包括型号为lm393的电压比较器n1；电压比较器n1的引脚1连接电阻r9的一端并作为转向判断模块的第一输出端；电压比较器n1的引脚2分别连接电阻r10的一端、电阻r11的一端；电阻r10的另一端接地；电阻r11的一端作为转向判断模块连接反转电源的端口；电压比较器n1的引脚3分别连接电阻r14的一端、电阻r16的一端；电阻r14的另一端连接5v电压；电压比较器n1的引脚4连接电阻r16的另一端并接地；电压比较器n1的引脚5分别连接电阻r9的另一端、电阻r15的一端；电阻r15的另一端连接5v电压；电压比较器n1的引脚6分别连接电阻r13的一端、接地电阻r17；电阻r13的另一端作为转向判断模块连接正转电源的端口；电压比较器n1的引脚7分别连接二极管d3的负极端、电阻r12的一端；电阻r12的另一端连接5v电压；二极管d3的正极端作为转向判断模块的第二输出端；电压比较器n1的引脚8连接15v电压。
15、提供了一种双向无刷直流电机的控制方法，其包括以下步骤：
16、s1、将当前时刻的输入电源接入电源选择模块进行隔离，提供电源至逻辑控制模块以及无刷直流电机；
17、s2、将当前时刻的输入电源接入转向判断模块进行识别，得到当前时刻的转向控制信号和刹车信号；
18、s3、获取上一时刻的无刷直流电机的位置信息；
19、s4、将当前时刻的转向控制信号和刹车信号、上一时刻的无刷直流电机的位置信号输入至逻辑控制模块，控制无刷直流电机的工作状态。
20、进一步地，输入电源包括正转电源和反转电源。
21、进一步地，步骤s2包括以下子步骤：
22、s2-1、判断转向判断模块是否同时输入正转电源和反转电源；若是，则通过转向判断模块输出低电平刹车信号并进入步骤s3；反之则进入步骤s2-2；
23、s2-2、判断输入的电源是否为正转电源；若是，则通过转向判断模块输出高电平转向控制信号和高电平刹车信号并进入步骤s3；反之则通过转向判断模块输出低电平转向控制信号和高电平刹车信号并进入步骤s3。
24、进一步地，步骤s4的具体过程为：
25、若刹车信号为低电平，则停止无刷直流电机工作；
26、若转向控制信号为高电平且刹车信号为高电平，则根据无刷直流电机的位置信号调整无刷直流电机的三相绕组的导通顺序，使无刷直流电机正转；
27、若转向控制信号为低电平且刹车信号为高电平，则根据无刷直流电机的位置信号调整无刷直流电机的三相绕组的导通顺序，使无刷直流电机反转。
28、本专利技术的有益效果为：该控制系统的三个模块的电路简单，降低了复杂度，有效减少了生产成本和控制系统的重量；该控制方法通过供电电源的变化，使用转向判断模块对输入的电源进行识别，通过逻辑控制模块驱动单绕组无刷直流电机的双向旋转，解决了现有技术需要使用两个逻辑控制模块分别驱动双绕组无刷直流电机或单独提供转向控制信号才能实现电机双向旋转的功能，且实现了双向电源同时供电时电机停止工作及双向输入电源相互隔离的功能。
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1.一种双向无刷直流电机的控制系统，其特征在于：包括电源选择模块、转向判断模块以及逻辑控制模块；所述电源选择模块的输入端连接输入电源，电源选择模块的输出端连接逻辑控制模块的第一输入端；所述转向判断模块的输入端连接输入电源，转向判断模块的第一输出端连接逻辑控制模块的第二输入端，转向判断模块的第二输出端连接逻辑控制模块的第三输入端；所述逻辑控制模块的输出端连接无刷直流电机；
2.根据权利要求1所述的双向无刷直流电机的控制系统，其特征在于：所述输入电源包括正转电源和反转电源。
3.根据权利要求2所述的双向无刷直流电机的控制系统，其特征在于：所述电源选择模块包括P沟道MOS管Q1、P沟道MOS管Q2、NPN三极管V1和NPN三极管V2；
4.根据权利要求3所述的双向无刷直流电机的控制系统，其特征在于：所述P沟道MOS管Q1、P沟道MOS管Q2均通过体二极管连接漏极和源极。
5.根据权利要求2所述的双向无刷直流电机控制系统，其特征在于：所述转向判断模块包括型号为LM393的电压比较器N1；电压比较器N1的引脚1连接电阻R9的一端并作为转向判断
6.一种基于权利要求1至5任一所述的双向无刷直流电机的控制系统的控制方法，其特征在于：包括以下步骤：
7.根据权利要求6所述的双向无刷直流电机的控制方法，其特征在于：所述输入电源包括正转电源和反转电源。
8.根据权利要求7所述的双向无刷直流电机的控制方法，其特征在于：所述步骤S2包括以下子步骤：
9.根据权利要求8所述的双向无刷直流电机的控制方法，其特征在于：所述步骤S4的具体过程为：
...【技术特征摘要】
1.一种双向无刷直流电机的控制系统，其特征在于：包括电源选择模块、转向判断模块以及逻辑控制模块；所述电源选择模块的输入端连接输入电源，电源选择模块的输出端连接逻辑控制模块的第一输入端；所述转向判断模块的输入端连接输入电源，转向判断模块的第一输出端连接逻辑控制模块的第二输入端，转向判断模块的第二输出端连接逻辑控制模块的第三输入端；所述逻辑控制模块的输出端连接无刷直流电机；
2.根据权利要求1所述的双向无刷直流电机的控制系统，其特征在于：所述输入电源包括正转电源和反转电源。
3.根据权利要求2所述的双向无刷直流电机的控制系统，其特征在于：所述电源选择模块包括p沟道mos管q1、p沟道mos管q2、npn三极管v1和npn三极管v2；
4.根据权利要求3所述的双向无刷直流电机的控制系统，其特征在于：所述p沟道mos管q1、p沟道mos管q2均通过体二极管连接漏极和源极。
5.根据权利要求2所述的双向无刷直流电机控制系统，其特征在于：所述转向判断模块包括型号为lm393的电压比较器n1；电压比较器n1的引脚1连接电阻r9的一端并作为转向判断模块的第一输出端；电压比较器n1的引脚2分别连接电阻r10的一端、电阻r11的...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘彪，罗鸣，赵洪波，
申请(专利权)人：成都凯天电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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