电机驱动 交流永磁同步电机 直流控制 电机 风扇同步电机

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佛山市顺德区众亨电子有限公司

本的工作原理: 6V/ 12V/24V的直流电压加入电路后分为两路,一路经R1降压限流后供给三端稳压器(78L05),经78L05降压后给单片机提供5V电压,以保证单片机的正常工作。另一路经三极管控制后给电机供电,三极管的具体控制见下: 1. 三极管控制支路分上下两条支路(各两条),Q1/Q4/Q5为一路,且Q1/Q4为上支路,Q5为下支路。 2. Q2/Q3/Q6为另一支路,Q2/Q3为上支路,Q6为下支路。 3. 以上两条支路由单片机的4个输出脚分别控制,当单片机1脚和10脚同时输出高电位的PWM信号时,1脚输出的PWM电压经R1限流和Q3(8050)倒向后使Q2(8550)导通。同时,单片机10脚输出的的高电平的PWM电压经电阻R8限流降压后,使Q6导通,由于Q2和Q6两个三极管同时导通,这样电流就从电机的R端流向L端,由于单片机输出的是PWM信号,所以两只三极是慢慢导通的,也就是电机两端的电压是慢慢升起高的,由于单片机的内部振荡频率设定在50Hz,所以,在电机的R端就得到了一个按50Hz慢慢升高或慢慢下降的电压,电流从电机的R端流向L端。 4. 当单片机2脚和8脚同时输出高电位的PWM信号时,2脚输出的PWM电压经R6限流和Q4(8050)倒向后使Q1(8550)导通。同时,单片机8脚输出的的高电平的PWM电压经电阻R7限流降压后,使Q5导通,由于Q1和Q5两个三极管同时导通,这样电流就从电机的L端流向R端,由于单片机输出的是PWM信号,所以两只三极是慢慢导通的,也就是电机两端的电压是慢慢升起高的,由于单片机的内部振荡频率设定在50Hz,所以,在电机的R端就得到了一个按50Hz慢慢升高或慢慢下降的电压,电流从电机的L端流向R端。 以上就是两条支路的工作原理,当电路这样反复循环时,在电机的两端就得到了一个按正弦波规律变化的交变电流,即交流电。由于单片机的振荡频率被设定在50Hz,且每个脚输出都是调节PWM的,所以在电机的两端就加上了一个标准的50Hz的正弦波电压,这样驱动电机旋转。原理图见下: 下面为视波器测试出的电机两端的交流电波形: 本发明公开了一种用于交流永磁同步电机的直流控制装置,包含依次相连的直流电源接口(1)、稳压滤波电路(2)、电机控制单元(3)以及H桥驱动电路(4),直流电源接口(1)与外部的直流电源或者变压器的整流输出端相连,电机控制单元(3)向H桥驱动电路(4)输出脉冲宽度调制信号、通过H桥驱动电路(4)向交流永磁同步电机(5)输出呈正弦波规律变化的交流电源。本发明适用于无交流电场所,适用于单相工频交流电机,尤其适用于控制减速式爪极型交流永磁同步电机,具有能耗低、适用范围广、结构简单、成本低廉的优点。 1、一种用于交流永磁同步电机的直流控制装置,其特征在于:包含依次相连的直流电源接口(1)、稳压滤波电路(2)、电机控制单元(3)以及H桥驱动电路(4),所述直流电源接口(1)与外部的直流电源或者变压器的整流输出端相连,所述电机控制单元(3)向H桥驱动电路(4)输出脉冲宽度调制信号、通过H桥驱动电路(4)向交流永磁同步电机(5)输出呈正弦波规律变化的交流电源。 2、根据权利要求1所述的用于交流永磁同步电机的直流控制装置,其特征在于:所述H桥驱动电路(4)包括驱动电路(41)和第二驱动电路(42),所述驱动电路(41)由驱动高频臂和驱动低频臂组成,所述第二驱动电路(42)由第二驱动高频臂和第二驱动低频臂组成,所述交流永磁同步电机(5)连接于所述驱动高频臂和驱动低频臂之间以及所述第二驱动高频臂和第二驱动低频臂之间。 3、根据权利要求2所述的用于交流永磁同步电机的直流控制装置,其特征在于:所述驱动高频臂和第二驱动高频臂均由相互级联的两级晶体管构成,且所述驱动高频臂和第二驱动高频臂的级晶体管的基极分别与电机控制单元(3)相连,所述驱动高频臂和第二驱动高频臂的输出端分别与交流永磁同步电机(5)相连。 4、根据权利要求3所述的用于交流永磁同步电机的直流控制装置,其特征在于:所述驱动低频臂和第二驱动低频臂均由晶体管构成,所述交流永磁同步电机(5)分别通过所述驱动低频臂和第二驱动低频臂与直流电源接口(1)相连,所述驱动低频臂的控制端和第二驱动低频臂的控制端分别与电机控制单元(3)相连。 5、根据权利要求2或3或4所述的用于交流永磁同步电机的直流控制装置,其特征在于:所述电机控制单元(3)包括电机控制器(31)和用于受电机控制器(31)控制输出互补反向180度正弦全波脉冲宽度调制信号的脉宽调整电路(32),所述电机控制器(31)的电源输入端通过稳压滤波电路(2)与直流电源接口(1)相连,所述电机控制器(31)的控制输出端通过脉宽调整电路(32) 与H桥驱动电路(4)相连,所述电机控制器(31)通过控制脉宽调整电路(32)向交流永磁同步电机(5)输出正弦波规律变化的脉冲宽度调制信号。 用于交流永磁同步电机的直流控制装置 技术领域 本发明涉及电机领域,具体涉及一种用于交流永磁同步电机的直流控制装置。 背景技术 交流永磁同步电机为普遍使用的驱动设备之一。但是,现有技术的交流永磁同步电机往往依赖于交流电源,因此只能用于具有交流电的场所,对于无法提供交流电的场所,则交流永磁同步电机的应用受到限制。 发明内容 本发明要解决的技术问题是提供一种适用于无交流电场所,适用于单相工频交流电机,尤其适用于控制减速式爪极型交流永磁同步电机,能耗低、适用范围广、结构简单、成本低廉的用于交流永磁同步电机的直流控制装置。 为解决上述技术问题,本发明采用的技术方案为: 一种用于交流永磁同步电机的直流控制装置,包含依次相连的直流电源接口、稳压滤波电路、电机控制单元以及H桥驱动电路,所述直流电源接口与外部的直流电源或者变压器的整流输出端相连,所述电机控制单元向H桥驱动电路输出脉冲宽度调制信号、通过H桥驱动电路向交流永磁同步电机输出呈正弦波规律变化的交流电源。 作为上述技术方案的进一步改进: 所述H桥驱动电路包括驱动电路和第二驱动电路,所述驱动电路由驱动高频臂和驱动低频臂组成,所述第二驱动电路由第二驱动高频臂和第二驱动低频臂组成,所述交流永磁同步电机连接于所述驱动高频臂和驱动低频臂之间以及所述第二驱动高频臂和第二驱动低频臂之间;所述电机控制单元控制所述第二驱动高、低频臂和第二驱动高、低频臂轮流导通受 控PWM信号一致,向交流永磁同步电机输出正弦波规律变化的交流电源。 所述驱动高频臂和第二驱动高频臂均由相互级联的两级晶体管(三极管和场效应管、IGBT等)构成,且所述驱动高频臂和第二驱动高频臂的级晶体管的基极分别与电机控制单元相连,所述驱动高频臂和第二驱动高频臂的输出端分别与交流永磁同步电机相连。 所述驱动低频臂和第二驱动低频臂均由晶体管构成,所述交流永磁同步电机分别通过所述驱动低频臂和第二驱动低频臂与直流电源接口相连,所述驱动低频臂的控制端和第二驱动低频臂的控制端分别与电机控制单元相连。 所述电机控制单元包括电机控制器和用于受电机控制器控制输出互补反向180度正弦全波脉冲宽度调制信号的脉宽调整电路,所述电机控制器的电源输入端通过稳压滤波电路与直流电源接口相连,所述电机控制器的控制输出端通过脉宽调整电路与H桥驱动电路相连,所述电机控制器通过控制脉宽调整电路向交流永磁同步电机输出正弦波规律变化的脉冲宽度调制信号。 本发明具有下述优点: 1、本发明包含依次相连的直流电源接口、稳压滤波电路、电机控制单元以及H桥驱动电路,直流电源接口与外部的直流电源或者变压器整流滤波后相连,电机控制单元通过H桥驱动电路向交流永磁同步电机输出正弦波规律变化的PWM信号控制交流永磁同步电机的运转,适用于无交流电场所、适用于单相工频交流电机,尤其适用于控制减速式爪极型交流永磁同步电机,具有能耗低、适用范围广、结构简单、成本低廉的优点。 2、由于本发明采用直流电源,通过电机控制单元交替循环向驱动电路和第二驱动电路输出PWM信号在交流永磁同步电机的输入端模拟形成交变正弦规律的输入电流从而控制交流永磁同步电机转动,相对直接采用交流驱动的能耗较低,能够节约大约30%~50%的电能。 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。 图1为本发明实施例的框架结构示意图。 图2为本发明实施例的电路原理示意图。 图例说明: 1、直流电源接口;2、稳压滤波电路; 3、电机控制单元;31、电机控制器;32、脉宽调整电路; 4、H桥驱动电路;41、驱动电路;42、第二驱动电路; 5、交流永磁同步电机。 具体实施方式 下面结合附图对本发明的优选实施例进行详细阐述,以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解,从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。 如图1和图2所示,本实施例用于交流永磁同步电机的直流控制装置包含依次相连的直流电源接口1、稳压滤波电路2、电机控制单元3以及H桥驱动电路4,直流电源接口1与外部的直流电源或者变压器的整流输出端相连,电机控制单元3向H桥驱动电路4输出脉冲宽度调制信号(PWM信号)、通过H桥驱动电路4向交流永磁同步电机5输出呈正弦波规律变化的交流电源,从而控制交流永磁同步电机5的运转。 直流电源接口1与外部的直流电源或者变压器相连,因此可以采用电池供电或变压器整流滤波后供电。本实施例中,直流电源接口1采用蓄电池进行供电,其输入电压为12~24V。 稳压滤波电路2用于使电路供电脉动减小,使得电机控制单元3以及整个系统工作更稳定可靠。本实施例中,稳压滤波电路2基于电源芯片78L05实现。 电机控制单元3包括电机控制器31和用于受电机控制器31控制输出互补反向180度正弦全波脉冲宽度调制 产品认证 : ISO9001-2000 ; 额定转矩 : 0.1-100(NM) ; 额定转速 : 1-3000(rpm) ; 额定电流 : 0.001-100(A) ; 额定电压 : 6-240(V) ; 产品类型 : 永磁同步电动机 ; 额定功率 : 2-50(W) ; 型号 : ZHH-KZH-00010 ; 品牌 : 众亨电子 ;

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