电机驱动装置、驱动组件及电动工具制造方法及图纸

技术编号:30473337 阅读:20 留言:0更新日期:2021-10-24 19:26
本实用新型专利技术涉及一种电机驱动装置、驱动组件及电动工具,所述装置包括三相电机、三相全桥逆变器、电压侦测模块、驱动模块及控制模块,驱动模块当三相电机的转速小于预设转速时,在第K个控制周期交替输出驱动信号及检测信号;电压侦测模块侦测驱动信号作用时第三桥臂的第一电压及检测信号作用时第三桥臂的第二电压;控制模块用于当第一电压及第二电压相等时,延时后输出换相信号,以使得驱动模块调整驱动信号及检测信号进行换相,以在第K+1个控制周期输出调整后的驱动信号及调整后的检测信号。本实用新型专利技术实施例的电机驱动装置,可以在三相电机处于低速下时,实现转矩保持,并实时检测换相点进行准确换相,实现三相电机的精确控制。确控制。确控制。

【技术实现步骤摘要】
电机驱动装置、驱动组件及电动工具


[0001]本技术涉及电机控制
,尤其涉及一种电机驱动装置、驱动组件及电动工具。

技术介绍

[0002]目前的无位置传感器控制对于低速重载下转矩时刻保持缺少深入研究,使用抓取不导通相反电势过零点不能解决低速重载下转矩时刻保持,无法实现准确换相,无法实现对低速重载电极的准确控制,对于电钻电镐等需要低速重载场合存在解决技术难点。

技术实现思路

[0003]有鉴于此,本技术提出了一种电机驱动装置,所述装置包括三相电机、三相全桥逆变器、电压侦测模块、驱动模块及控制模块,
[0004]所述三相全桥逆变器,包括第一桥臂、第二桥臂及第三桥臂,每个桥臂包括上桥臂及下桥臂,每个桥臂的上桥臂及下桥臂均设置有晶体管,所述三相全桥逆变器用于驱动所述三相电机;
[0005]所述驱动模块,连接于所述三相全桥逆变器的各个晶体管,用于当所述三相电机的转速小于预设转速时,在第K个控制周期交替输出驱动信号及检测信号,所述驱动信号用于驱动所述三相电机中的第一桥臂的上桥臂以脉冲宽度调制PWM方式开关、第二桥臂的下桥臂导通、第三桥臂的上桥臂及下桥臂断开,所述检测信号用于驱动所述三相电机中的第二桥臂的上桥臂以脉冲宽度调制PWM方式开关、第一桥臂的下桥臂导通、第三桥臂的上桥臂及下桥臂断开,其中,K为整数;
[0006]所述电压侦测模块,连接于所述三相全桥逆变器的各个桥臂的上桥臂与下桥臂之间,用于侦测所述驱动信号作用时所述第三桥臂的第一电压及所述检测信号作用时所述第三桥臂的第二电压;/>[0007]所述控制模块,连接于所述电压侦测模块及所述驱动模块,用于当所述第一电压及所述第二电压相等时,延时预设时长后输出换相信号,以使得所述驱动模块调整驱动信号及检测信号进行换相,以在第K+1个控制周期输出调整后的驱动信号及调整后的检测信号。
[0008]在一种可能的实施方式中,所述电压侦测模块包括第一电压侦测单元、第二电压侦测单元及第三电压侦测单元,分别连接于所述三相全桥逆变器的各个相的上桥臂及下桥臂之间,其中,每个电压侦测单元均包括第一侦测电阻及第二侦测电阻,
[0009]所述第一侦测电阻的第一端连接于对应相的上桥臂及下桥臂之间,所述第一侦测电阻的第二端连接于所述第二侦测电阻的第一端,用于输出侦测电压;
[0010]所述第二侦测电阻的第二端接地。
[0011]在一种可能的实施方式中,所述控制模块用于:当所述第一电压及所述第二电压相等时,确定所述三相电机的转子转过的角度为30
°
,并确定所述预设时长为延时30
°
的时
长。
[0012]在一种可能的实施方式中,所述驱动模块还用于:在以PWM方式控制对应半桥开关时,控制PWM的占空比小于或等于40%。
[0013]在一种可能的实施方式中,所述三相全桥逆变器包括第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管、第四晶体管、第五晶体管、第六晶体管,所述第一晶体管及所述第四晶体管组成第一桥臂、且所述第四晶体管为下桥臂,所述第二晶体管及所述第五晶体管组成第二桥臂、且所述第五晶体管为下桥臂,所述第三晶体管及所述第六晶体管组成第三桥臂、且所述第六晶体管为下桥臂,其中,所述三相电机的各个绕组的第一端连接,各个绕组的第二端分别连接于所述第一晶体管及所述第四晶体管之间、所述第二晶体管及所述第五晶体管之间、所述第三晶体管及所述第六晶体管之间。
[0014]在一种可能的实施方式中,所述三相全桥逆变器还包括多个第一输入电阻、多个第二输入电阻、多个输入电容,所述三相电机的定子包括第一绕组、第二绕组及第三绕组,其中,所述三相全桥逆变器的各个晶体管的栅极电连接于第一输入电阻的第二端、第二输入电阻的第一端及输入电容的第一端,所述三相全桥逆变器的各个晶体管的源极电连接于所述输入电容的第二端、所述第二输入电阻的第二端,第一输入电阻的第一端用于输入所述驱动信号或所述检测信号,
[0015]其中,所述第一晶体管的漏极、所述第二晶体管的漏极、所述第三晶体管的漏极电连接,所述第四晶体管的源极、所述第五晶体管的源极、所述第六晶体管的源极电连接,
[0016]所述第一晶体管的源极电连接于所述第四晶体管的漏极及第一绕组的第一端,所述第二晶体管的源极电连接于所述第五晶体管的漏极及第二绕组的第一端,所述第三晶体管的源极电连接于所述第六晶体管的漏极及第三绕组的第一端,
[0017]所述第一绕组的第二端、所述第二绕组的第二端及所述第三绕组的第二端接地。
[0018]在一种可能的实施方式中,所述电机为三相直流无刷电机。
[0019]根据本技术的另一方面,提出了一种驱动组件,所述驱动组件所述的电机驱动装置。
[0020]根据本技术的另一方面,提出了一种电动工具,所述电动工具包括所述的驱动组件。
[0021]本技术实施例在三相电机的转速低于预设转速处于低速重载模式时,通过驱动模块在第K个控制周期交替输出驱动信号及检测信号,以利用所述驱动信号驱动所述三相电机中的第一桥臂的上桥臂以脉冲宽度调制PWM方式开关、第二桥臂的下桥臂导通、第三桥臂的上桥臂及下桥臂断开,并利用所述检测信号用于驱动所述三相电机中的第二桥臂的上桥臂以脉冲宽度调制PWM方式开关、第一桥臂的下桥臂导通、第三桥臂的上桥臂及下桥臂断开,并利用电压侦测模块侦测所述驱动信号作用时所述第三桥臂的第一电压及所述检测信号作用时所述第三桥臂的第二电压,利用控制模块当所述第一电压及所述第二电压相等时,延时预设时长后输出换相信号,以使得所述驱动模块调整驱动信号及检测信号进行换相,以在第K+1个控制周期输出调整后的驱动信号及调整后的检测信号,本技术实施例的电机驱动装置,可以在三相电机处于低速下时,实现转矩保持,并实时检测换相点进行准确换相,实现三相电机的精确控制。
[0022]根据下面参考附图对示例性实施例的详细说明,本技术的其它特征及方面将
变得清楚。
附图说明
[0023]包含在说明书中并且构成说明书的一部分的附图与说明书一起示出了本技术的示例性实施例、特征和方面,并且用于解释本技术的原理。
[0024]图1示出了根据本技术一实施例的电机驱动装置的示意图。
[0025]图2示出了根据本技术一实施例的电机驱动装置的示意图。
[0026]图3a示出了根据本技术一实施例的三相电机的电机定子铁芯的磁化曲线的示意图,图3b示出了根据本技术一实施例的三相电机所用铁磁材料的磁化曲线B

H和磁导率曲线μ

H的示意图。
[0027]图4示出了根据本技术一实施例的三相电机的电子电感随电枢绕组产生磁势与永磁磁势夹角变化关系的示意图。
[0028]图5a示出了根据本技术一实施例的电机等效电路示意图。
[0029]图5b示出了根据本技术一实施例的电机等效电路示意图。
[0030]图6a及图6本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电机驱动装置,其特征在于,所述装置包括三相电机、三相全桥逆变器、电压侦测模块、驱动模块及控制模块,所述三相全桥逆变器,包括第一桥臂、第二桥臂及第三桥臂,每个桥臂包括上桥臂及下桥臂,每个桥臂的上桥臂及下桥臂均设置有晶体管,所述三相全桥逆变器用于驱动所述三相电机;所述驱动模块,连接于所述三相全桥逆变器的各个晶体管,用于当所述三相电机的转速小于预设转速时,在第K个控制周期交替输出驱动信号及检测信号,所述驱动信号用于驱动所述三相电机中的第一桥臂的上桥臂以脉冲宽度调制PWM方式开关、第二桥臂的下桥臂导通、第三桥臂的上桥臂及下桥臂断开,所述检测信号用于驱动所述三相电机中的第二桥臂的上桥臂以脉冲宽度调制PWM方式开关、第一桥臂的下桥臂导通、第三桥臂的上桥臂及下桥臂断开,其中,K为整数;所述电压侦测模块,连接于所述三相全桥逆变器的各个桥臂的上桥臂与下桥臂之间,用于侦测所述驱动信号作用时所述第三桥臂的第一电压及所述检测信号作用时所述第三桥臂的第二电压;所述控制模块,连接于所述电压侦测模块及所述驱动模块,用于当所述第一电压及所述第二电压相等时,延时预设时长后输出换相信号,以使得所述驱动模块调整驱动信号及检测信号进行换相,以在第K+1个控制周期输出调整后的驱动信号及调整后的检测信号。2.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述电压侦测模块包括第一电压侦测单元、第二电压侦测单元及第三电压侦测单元,分别连接于所述三相全桥逆变器的各个相的上桥臂及下桥臂之间,其中,每个电压侦测单元均包括第一侦测电阻及第二侦测电阻,所述第一侦测电阻的第一端连接于对应相的上桥臂及下桥臂之间,所述第一侦测电阻的第二端连接于所述第二侦测电阻的第一端,用于输出侦测电压;所述第二侦测电阻的第二端接地。3.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述控制模块用于:当所述第一电压及所述第二电压相等时,确定所述三相电机的转子转过的角度为30
°
,并确定所述预设时长为延时30
°
的时长。4.根据权利要求1所述的装置,其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员:丛凤龙张文荣陆健包旭鹤
申请(专利权)人:上海晟矽微电子股份有限公司
类型:新型
国别省市:

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