电机及其电流采样电路制造技术

本实用新型专利技术提供一种电机及其电流采样电路，该电流采样电路包括霍尔传感器，霍尔传感器的输出端连接有一个负载电阻，且霍尔传感器的输出端还连接至第一电压跟随器的输入端，第一电压跟随器的输入端还连接有第一滤波电路。电机具有定子、转子以及对定子的输入电流进行采样的电流采样电路，其中，电流采样电路具有霍尔传感器，霍尔传感器的输出端连接有一个负载电阻，且霍尔传感器的输出端还连接至第一电压跟随器的输入端，第一电压跟随器的输入端还连接有第一滤波电路。本实用新型专利技术能够过滤采样信号中的干扰信号，确保对电流信号采样的精确性，进而精确控制转子的转速。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及电机领域，尤其是涉及一种用于采样流经电机定子电流信号的电流采样电路以及具有这种电流采样电路的电机。
技术介绍
永磁同步电机是一种常见的电机，广泛地应用在工业生产以及生活的各种电器设备中。现有的永磁同步电机具有定子以及永磁转子，永磁转子内安装有转子轴，用于向外输出动力。永磁转子能够相对于定子旋转，并带动转子轴旋转。由于永磁转子的转速与输入到定子的电流大小有关，对于数字化的伺服电机控制系统，为精确控制永磁转子的转速，往往需要对输入到定子的电流进行采样、检测，并将检测到的电流信号反馈到控制电路，由控制电路对输入到定子的电流进行调节。因此，在永磁 同步电机上通常会设置一个电流采样电路，用于对输入到定子的电流信号进行采样。现有的电流采样电路是在电机控制电路的逆变桥的下桥臂上串联连接一个电阻作为电流传感器，当电流流经该电阻时，在电阻的两端形成电压信号，并对电压信号进行放大后输出到控制电路，控制电路通过检测该电压信号来判断流经的电流大小。这种电流采样电路虽然结构简单、生产成本低，但由于难以确保电阻的阻值的稳定性，影响到电流信号的采样精度。同时，由于电流采样电路的电阻与控制电路之间没有对干扰信号过滤、吸收的器件，容易导致高频的干扰信号对采样的信号造成影响，导致对电流信号采样不精确，从而影响控制电路对电流大小的控制不精确，进而造成对永磁转子的转速控制不精确。
技术实现思路
本技术的主要目的是提供一种对电流信号采样精确的电流采样电路。本技术的另一目的是提供一种对转子转速控制精确的电机。为实现本技术的主要目的，本技术提供的电流采样电路包括霍尔传感器，霍尔传感器的输出端连接有一个负载电阻，且霍尔传感器的输出端还连接至第一电压跟随器的输入端，第一电压跟随器的输入端还连接有第一滤波电路。由上述方案可见，电流采样电路采用霍尔传感器对电流信号进行采样，并通过电压跟随器输出。由于霍尔传感器的输出端连接有负载电阻，能够将检测的电流信号转换成电压信号输出，且霍尔传感器对电流信号采样精度高、线性度好，并且霍尔传感器的温度漂移较小，反应时间较短，测量范围较大，能够对直流信号以及数百千赫兹的交流信号进行检测，因此能够确保电压信号真实地反映电流信号的大小情况。并且，由于电压跟随器输出的信号与输入信号之间保持高度线性关系，从而确保电压跟随器输出的电压信号与输入信号之间的比例不会改变。同时，通过滤波电路对输入到电压跟随器的电压信号进行滤波处理，将开关电源等产生的干扰信号进行过滤，确保电流信号采样的精确性。一个优选的方案是，第一滤波电路为二阶滤波电路。通过二阶滤波电路对高频干扰信号进行滤波，能够有效地对频率较宽的干扰信号进行过滤，减少采样信号中的干扰信号。更进一步的方案是，第一电压跟随器的输出端连接至第二电压跟随器的输入端，第二电压跟随器的输入端还连接有第二滤波电路，第二滤波电路也是二级滤波电路。由此可见，霍尔传感器输出的电压信号经过两个电压跟随器后输出，且每一个电压跟随器的输入端均连接有一个二阶滤波电路，即霍尔传感器输出的信号经过四阶滤波后输出，确保输入到控制电路的信号包含的干扰信号较少，提高电流信号采样精度，进而提高对转子转速的控制精确性。为实现本技术的另一目的，本技术提供的电机具有定子、转子以及对定子的输入电流进行采样的电流采样电路，其中，电流采样电路具有霍尔传感器，霍尔传感器的输出端连接有一个负载电阻，且霍尔传感器的输出端还连接至第一电压跟随器的输入·端，第一电压跟随器的输入端还连接有第一滤波电路。由上述方案可见，使用霍尔传感器精确地采样电流信号并通过负载电阻将电流信号转换为电压信号输出，输入的电压信号经过电压跟随器输入端的滤波电路能够有效地将干扰信号过滤，从而确保控制电路对输入到定子电流的控制精确性，保证对转子转速的精确控制。附图说明图I是本技术电流采样电路实施例的电原理图。图2是本技术电流采样电路实施例在电机空载时一个通道采样的信号波形图。图3是本技术电流采样电路实施例在电机负载时一个通道采样的信号波形图。以下结合附图及实施例对本技术作进一步说明。具体实施方式本实施例的电机具有定子以及转子，并设有用于对输入到定子的电流信号进行采样的电流信号采样电路，同时设有用于控制输入到定子电流大小的控制电路。电流采样电路将采样到的信号输出到控制电路，控制电路的单片机将分析接收到的信号并根据接收到的信号调节输入到定子的电流大小。参见图1，本实施例的电流采样电路具有两路通道，分别是第一通道以及第二通道，第一通道具有霍尔传感器Ul及电压跟随器U2、U3，第二通道具有霍尔传感器U4及电压跟随器U5、U6，第二通道的电路结构与第一通道的电路结构完全相同。霍尔传感器Ul的两个输入端对输入到定子的电流进行采样。霍尔传感器Ul具有良好的采样精度，且线性度较好，温度漂移较小，这些优点都有利于电流信号的采样。霍尔传感器Ul的输出端连接有负载电阻R1，电流信号经过负载电阻Rl后形成电压信号输出。此外，霍尔传感器Ul还连接有多个电容Cl、C5、C18、C19等，这些电容用于对霍尔传感器Ul的电流信号进行滤波。由于电容C1、C5、C18的一端均连接到直流电源VCC，且电容C2、C6、C17的一端也连接到直流电源VCC，因此电容Cl、C5、C18、C19以及电容C2、C6、C17组成去耦滤波电路，用于去除电流信号中的耦合干扰信号。霍尔传感器Ul的输出端还连接到电压跟随器U2的输入端，电压跟随器U2的输入端还连接有一个二阶滤波电路，二阶滤波电路由电阻R3、R4以及电容C9、C10组成，对霍尔传感器Ul输出的电压信号进行滤波，将电压信号中的干扰信号进行过滤。由于电机不同的使用情况下干扰信号的频率不相同，因此可以根据不同电机的使用环境调节滤波电路中电阻R3、R4的阻值以及电容C9、C10的电容量，从而确保滤波电路能够过滤频率合适的干扰信号，并确保正常的电压信号顺利通过。电压跟随器U2的输出端连接到另一个电压跟随器U3的输入端，电压跟随器U3的 输入端也连接有另一个二阶滤波电路，该二阶滤波电路由电阻R5、R6以及电容C12、C13组成，用于对输入到电压跟随器U3的电压信号进行滤波。当然，电阻R5、R6的阻值以及电容C12、C13的电容量可以根据干扰信号的频率进行调整，以确保更好地将干扰信号过滤。设置时，位于电压跟随器U2输入端的滤波电路的滤波频率与位于电压跟随器U3输入端的滤波电路的滤波频率可以不相同，例如，位于电压跟随器U2输入端的滤波电路为低通滤波电路，而位于电压跟随器U3输入端的滤波电路为高通滤波电路。电压跟随器U3的输出端直接连接到控制电路的单片机的引脚上，即霍尔传感器Ul采样的电流信号转换为电压信号后，经过两个二阶滤波电路的过滤后输出到控制电路，由控制电路对电压信号进行分析并控制输入到定子电流的大小。因此，电压信号实际上是经过四阶滤波后输出到控制电路上，能够充分地将电压信号中的干扰信号过滤，确保输出到控制电路中的电压信号包含干扰信号较少，从而确保电流信号采样的精确性，并确保控制电路能够精确地控制输入到定子的电流，进而确保对转子转速的精确控制。此夕卜，由于电压跟随器U2、U3输出的电压信号与输入电压信号几乎一致,且本文档来自技高网...

【技术保护点】
电机的电流采样电路，其特征在于：包括霍尔传感器，所述霍尔传感器的输出端连接有一个负载电阻，且所述霍尔传感器的输出端还连接至第一电压跟随器的输入端，所述第一电压跟随器的输入端还连接有第一滤波电路。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：平丽，
申请(专利权)人：珠海格力电器股份有限公司，珠海凯邦电机制造有限公司，合肥凯邦电机有限公司，
类型：实用新型
国别省市：