一种电机状态监测电路及方法技术

本申请实施例公开了一种电机状态监测电路以及方法，其中电机状态监测电路包括：电流采样电路、微处理器、逆变电路、采样电阻、驱动电路；所述电流采样电路通过所述采样电阻与所述逆变电路连接，所述逆变电路连接电机，所述驱动电路和所述逆变电路连接，所述驱动电路和所述微处理器连接，所述微处理器和所述电流采样电路连接。本申请实施例可以通过单电流采样电阻上的电流信号来识别电机在非工作状态下的转速、转向和转子角度，可降低成本，减小系统的复杂性。

A Circuit and Method for Motor State Monitoring

【技术实现步骤摘要】
一种电机状态监测电路及方法
本申请涉及电机
，尤其涉及一种电机状态监测电路及方法。
技术介绍
风扇容易被风吹动，使其在工作前具有一定的转速。如果能识别此时的转速、转向、角度等信息，就可以避免每次启动前先刹车，然后再启动，从而实现顺风或逆风直接启动。可以有效减小启动时间，改善用户体验。目前使用位置传感器识别电机转向、转速和角度，例如霍尔传感器、编码器等。但是位置传感器会增加硬件成本，且会增加系统复杂性，不利于安装和维护。
技术实现思路
本申请实施例提供一种电机状态监测电路，可通过单采样电阻上的电流信号来识别电机在非工作状态下的转速、转向和转子角度。第一方面，本申请实施例提供了一种电机状态监测电路，该电机状态监测电路包括：电流采样电路、微处理器、逆变电路、采样电阻，驱动电路；所述电流采样电路通过所述采样电阻与所述逆变电路连接，所述逆变电路连接电机，所述驱动电路和所述逆变电路连接，所述驱动电路和所述微处理器连接，所述微处理器和所述电流采样电路连接；所述电流采样电路用于对流经所述采样电阻的电流进行采样得到电流采样数据，并将所述电流采样数据发送给所述微处理器；所述微处理器用于通过所述驱动电路控制所述逆变电路处于预设的工作状态，以及在所述逆变电路处于所述预设的工作状态的情况下，根据所述电流采样电路采集的所述采样电阻的电流数据，确定所述电机的状态，所述电机的状态包括所述电机的转速、所述电机的旋转方向、所述电机的角度中的至少一种。作为一种可选的实施方式，所述逆变电路包括第一功率开关器件、第二功率开关器件、第三功率开关器件、第四功率开关器件、第五功率开关器件、第六功率开关器件；所述第一功率开关器件、所述第二功率开关器件、所述第三功率开关器件、所述第四功率开关器件、所述第五功率开关器件和所述第六功率开关器件的控制端均与所述驱动电路连接；所述第一功率开关器件的第一端和所述第二功率开关器件的第一端以及所述第三功率开关器件的第一端连接；所述第一功率器件的第二端和所述第四功率开关器件的第一端连接，所述第二功率器件的第二端和所述第五功率开关器件的第一端连接，所述第三功率器件的第二端和所述第六功率开关器件的第一端连接；所述第四功率开关器件的第二端、所述第五功率开关器件的第二端以及所述第六功率开关器件的第二端均与所述采样电阻的第一端连接。作为一种可选的实施方式，所述微处理器具体用于通过所述驱动电路控制逆变电路处于第一工作状态，所述第一工作状态为所述第一功率开关器件、所述第二功率开关器件、所述第三功率开关器件、所述第四功率开关器件、所述第五功率开关器件和所述第六功率开关器件都处于关闭的状态；以及，在所述逆变电路在所述第一工作状态的情况下，根据所述电流采样电路采集的所述采样电阻的第一电流数据计算所述电机的转速。作为一种可选的实施方式，所述根据所述电流采样电路采集的所述采样电阻的第一电流数据确定所述电机的转速，包括：根据所述第一电流数据确定所述采样电阻的第一电流频率；根据所述第一电流频率计算所述电机的转速。作为一种可选的实施方式，所述微处理器具体用于：在任意两个连续的电流周期内先后通过所述驱动电路控制所述逆变电路从所述第一工作状态转换为第二工作状态、通过所述驱动电路控制所述逆变电路从所述第一工作状态转换为第三工作状态、所述驱动电路控制所述逆变电路从所述第一工作状态转换为第四工作状态；其中，所述第二工作状态为所述第一功率开关器件、所述第二功率开关器件、所述第三功率开关器件、所述第五功率开关器件和所述第六功率开关器件都处于关闭的状态，且所述第四功率开关器件处于打开的状态；所述第三工作状态为所述第一功率开关器件、所述第二功率开关器件、所述第三功率开关器件、所述第四功率开关器件和所述第六功率开关器件都处于关闭的状态，且所述第五功率开关器件处于打开的状态；所述第四工作状态为所述第一功率开关器件、所述第二功率开关器件、所述第三功率开关器件、所述第四功率开关器件和所述第五功率开关器件都处于关闭的状态，且所述第六功率开关器件处于打开的状态；在第一预设时间段内分别获取所述第二工作状态下的第二电流数据，所述第三工作状态下的第三电流数据、所述第四工作状态下的第四电流数据，所述第一预设时间段为所述任意两个连续的电流周期的前一个电流周期中包括所述采样电阻的电流的波峰时刻在内的时间段，所述电流周期为在所述第一工作状态下，所述采样电阻的电流周期；在第二预设时间段内分别获取所述第二工作状态下的第五电流数据，所述第三工作状态下的第六电流数据、所述第四工作状态下的第七电流数据，所述第二预设时间段为所述任意两个连续的电流周期的后一个电流周期中包括所述采样电阻的电流的波峰时刻在内的时间段；基于所述第二电流数据、所述第三电流数据、所述第四电流数据、所述第五电流数据、所述第六电流数据以及所述第七电流数据确定所述电机的三相电流的相序；根据所述相序确定所述电机的旋转方向。作为一种可选的实施方式，所述微处理器具体用于：在所述第一工作状态下，基于所述相序以及所述采样电阻的电流的波峰时刻对应的第一相电流确定电机转子的角度，所述第一相电流为所述电机的三相电流中的任意一相。在本申请实施例中，通过向所述驱动电路控制发送控制信号来控制所述逆变电路的工作状态，以及在所述逆变电路处于预设的工作状态的情况下，根据所述电流采样电路采集的所述采样电阻的电流数据确定所述电机的状态。通过本申请实施例通可以通过电机状态监测电路中的微处理器采集电流采样电阻上的电流信号来识别电机在非工作状态下的转速、转向和转子角度，且上述采样电阻为单电阻，相比于目前已有的通过采集多个采样电阻来的电流来确定电机在非工作状态下的转速、转向和转子角度，降低了系统成本，减小了系统的复杂性，有利于安装和维护。第二方面，本申请实施例提供了一种电机状态监测方法，应用于上述电机状态监测电路，该方法包括：通过所述驱动电路控制逆变电路处于第一工作状态；在所述逆变电路处于第一工作状态的情况下，获取所述电流采样电路采集的第一电流数据，所述第一工作状态为所述逆变电路的所述第一功率开关器件、所述第二功率开关器件、所述第三功率开关器件、所述第四功率开关器件、所述第五功率开关器件和所述第六功率开关器件都处于关闭的状态；根据所述第一电流数据计算所述电机的转速。作为一种可选的实施方式，所述根据所述第一电流数据计算所述电机的转速，包括：根据所述第一电流数据确定所述采样电阻的第一电流频率；根据所述第一电流频率计算所述电机的转速。作为一种可选的实施方式，所述方法还包括：在任意两个连续的电流周期内先后通过所述驱动电路控制所述逆变电路从所述第一工作状态转换为第二工作状态、从所述第一工作状态转换为第三工作状态，以及从所述第一工作状态转换为第四工作状态；在第一预设时间段内分别获取第二工作状态下的第二电流数据，第三工作状态下的第三电流数据、第四工作状态下的第四电流数据，所述第一预设时间段为所述任意两个连续的电流周期的前一个电流周期中包括所述采样电阻的电流的波峰时刻在内的时间段，所述电流周期为在所述第一工作状态下，所述采样电阻的电流周期；其中，所述第二工作状态为所述第一功率开关器件、所述第二功率开关器件、所述第三功率开关器件、所述第五功率开关器件和所述第六功率开关器件都处于本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电机状态监测电路，其特征在于，所述电路包括：电流采样电路、微处理器、逆变电路、采样电阻、驱动电路；所述电流采样电路通过所述采样电阻与所述逆变电路连接，所述逆变电路连接电机，所述驱动电路和所述逆变电路连接，所述驱动电路和所述微处理器连接，所述微处理器和所述电流采样电路连接；所述电流采样电路用于对流经所述采样电阻的电流进行采样得到电流采样数据，并将所述电流采样数据发送给所述微处理器；所述微处理器用于通过所述驱动电路控制所述逆变电路处于预设的工作状态，以及在所述逆变电路处于所述预设的工作状态的情况下，根据所述电流采样电路采集的所述采样电阻的电流数据，确定所述电机的状态，所述电机的状态包括所述电机的转速、所述电机的旋转方向、所述电机的角度中的至少一种。

【技术特征摘要】
1.一种电机状态监测电路，其特征在于，所述电路包括：电流采样电路、微处理器、逆变电路、采样电阻、驱动电路；所述电流采样电路通过所述采样电阻与所述逆变电路连接，所述逆变电路连接电机，所述驱动电路和所述逆变电路连接，所述驱动电路和所述微处理器连接，所述微处理器和所述电流采样电路连接；所述电流采样电路用于对流经所述采样电阻的电流进行采样得到电流采样数据，并将所述电流采样数据发送给所述微处理器；所述微处理器用于通过所述驱动电路控制所述逆变电路处于预设的工作状态，以及在所述逆变电路处于所述预设的工作状态的情况下，根据所述电流采样电路采集的所述采样电阻的电流数据，确定所述电机的状态，所述电机的状态包括所述电机的转速、所述电机的旋转方向、所述电机的角度中的至少一种。2.根据权利要求1所述的电机状态监测电路，其特征在于，所述逆变电路包括第一功率开关器件、第二功率开关器件、第三功率开关器件、第四功率开关器件、第五功率开关器件、第六功率开关器件；所述第一功率开关器件、所述第二功率开关器件、所述第三功率开关器件、所述第四功率开关器件、所述第五功率开关器件和所述第六功率开关器件的控制端均与所述驱动电路连接；所述第一功率开关器件的第一端和所述第二功率开关器件的第一端以及所述第三功率开关器件的第一端连接；所述第一功率器件的第二端和所述第四功率开关器件的第一端连接，所述第二功率器件的第二端和所述第五功率开关器件的第一端连接，所述第三功率器件的第二端和所述第六功率开关器件的第一端连接；所述第四功率开关器件的第二端、所述第五功率开关器件的第二端以及所述第六功率开关器件的第二端均与所述采样电阻的第一端连接。3.根据权利要求2所述的电机状态监测电路，其特征在于，所述微处理器具体用于通过所述驱动电路控制逆变电路处于第一工作状态，所述第一工作状态为所述第一功率开关器件、所述第二功率开关器件、所述第三功率开关器件、所述第四功率开关器件、所述第五功率开关器件和所述第六功率开关器件都处于关闭的状态；以及，在所述逆变电路在所述第一工作状态的情况下，根据所述电流采样电路采集的所述采样电阻的第一电流数据计算所述电机的转速。4.根据权利要求3所述的电机状态监测电路，其特征在于，所述根据所述电流采样电路采集的所述采样电阻的第一电流数据确定所述电机的转速，包括：根据所述第一电流数据确定所述采样电阻的第一电流频率；根据所述第一电流频率计算所述电机的转速。5.根据权利要求3所述的电机状态监测电路，其特征在于，所述微处理器具体用于：在任意两个连续的电流周期内先后通过所述驱动电路控制所述逆变电路从所述第一工作状态转换为第二工作状态、从所述第一工作状态转换为第三工作状态，以及从所述第一工作状态转换为第四工作状态；其中，所述第二工作状态为所述第一功率开关器件、所述第二功率开关器件、所述第三功率开关器件、所述第五功率开关器件和所述第六功率开关器件都处于关闭的状态，且所述第四功率开关器件处于打开的状态；所述第三工作状态为所述第一功率开关器件、所述第二功率开关器件、所述第三功率开关器件、所述第四功率开关器件和所述第六功率开关器件都处于关闭的状态，且所述第五功率开关器件处于打开的状态；所述第四工作状态为所述第一功率开关器件、所述第二功率开关器件、所述第三功率开关器件、所述第四功率开关器件和所述第五功率开关器件都处于关闭的状态，且所述第六功率开关器件处于打开的状态；在第一预设时间段内分别获取所述第二工作状态下的第二电流数据、所述第三工作状态下的第三电流数据、所述第四工作状态下的第四电流数据，所述第一预设时间段为所述任意两个连续的电流周期的前一个电流周期中包括所述采样电阻的电流的波峰时刻在内的时间段，所述电流周期...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴爽，王鹏，
申请(专利权)人：深圳和而泰智能控制股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44