一种永磁直流电机恒速控制电路及其恒速控制方法技术

本发明专利技术公开了一种永磁直流电机恒速控制电路及其恒速控制方法。所述电机供电控制电路与转速反馈电路相连接，所述电机供电控制电路与检流网络电路相连接，实现驱动电机转动，并保持所需恒定转速；所述电机供电控制电路，用于为电机供电，且符合电机的额定电压；所述转速反馈电路，提取出的MO_AD信号用于检测电机的转速与输入电压，并反馈给电机供电控制电路的芯片U1，使MO_AD信号稳定在设定值上；所述检流网络电路，用于监控电机电流，起过流保护作用。本发明专利技术用以解决转速换档较为困难与反馈网络复杂，成本较高的问题。成本较高的问题。成本较高的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种永磁直流电机恒速控制电路及其恒速控制方法


[0001]本专利技术属于电机控制领域，具体涉及一种永磁直流电机恒速控制电路及其恒速控制方法。

技术介绍

[0002]使用永磁直流电机的电子产品中，很多时候需要控制电机转速，保持在恒定转速。特别在现代智能家居，转速不稳或不能控制转速档位，会影响产品使用性能与客户体验。
[0003]现有永磁直流电机转速稳定方法主要由供电的电压稳定法，另一种由转速转感器反馈信号，来调节PWM，达稳定转速。前种方法转速换档较为困难，后者反馈网络复杂，成本较高。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供一种永磁直流电机恒速控制电路及其恒速控制方法，用以解决现有技术中的问题，在加到电机上电压中通过特别电路网络提取反馈信号，此信号能反应输入电压变化，也能反应电机负载变化情况，从而调节PWM，达稳定电机转速，或改变档位。
[0005]本专利技术通过以下技术方案实现：
[0006]一种永磁直流电机恒速控制电路，所述控制电路包括电机供电控制电路、转速反馈电路和检流网络电路；
[0007]所述电机供电控制电路与转速反馈电路相连接，所述电机供电控制电路与检流网络电路相连接，实现驱动电机转动，并保持所需恒定转速,过流保护功能；
[0008]所述电机供电控制电路，用于为电机供电，且符合电机的额定电压；采用PWM方式，提供给电机电压U，
[0009]PWM波频率f,
[0010]周期T(T＝ton+toff),
[0011]占空比a＝ton/T,U＝(B+)*a,
[0012]电机电压U随占空比a增加而上升，
[0013]由于电机转速公式n＝(U
‑
IR)/K,转速n随着U变化，最终达到PWM控制转速目的；
[0014]其中，I为电枢电流、R为电枢电阻、K为电机常数；
[0015]所述转速反馈电路，提取出的MO_AD信号用于检测电机的转速与输入电压，并反馈给电机供电控制电路的芯片U1，芯片U1根据MO_AD信号调节PWM的占空比a值，使MO_AD信号稳定在设定值上；
[0016]所述检流网络电路，用于监控电机电流，起过流保护作用。
[0017]一种永磁直流电机恒速控制电路，所述转速反馈电路包括电阻R2、电阻R7和电容C6，所述电机供电控制电路的芯片U1的20号引脚分别与电阻R2的一端、电阻R7的一端和电容C6的一端，所述电阻R7的另一端分别与电容C6的另一端和接地端相连接，所述电阻R2的另一端分别与电机供电控制电路的电容C5的一端、电机供电控制电路的场效应管Q1的D端、
电机供电控制电路的的二极管D1的负极和直流电机P2的1号端相连接。
[0018]一种永磁直流电机恒速控制电路，所述检流网络电路包括电阻R6、电阻R3和电容C7，所述电机供电控制电路的芯片U1的19号引脚分别与电阻R3的一端和电容C7的一端，所述电容C7的另一端分别与电阻R3的一端和接地端相连接，所述电阻R3的另一端分别与电机供电控制电路的电容C5的另一端、直流电机P2的1号端和电机供电控制电路的的二极管D1的正极相连接。
[0019]一种永磁直流电机恒速控制电路，所述电机供电控制电路包括芯片U1、场效应管Q1、三极管Q2、三极管Q3、三极管Q4、电阻R5、电压输入端P1、电容C3、电容C4、电容C5、电阻R8、电阻R4、电阻R1、稳压二极管ZD1和二极管D1；
[0020]所述电压输入端P1的1号端接地；所述电压输入端P1的2号端分别与电容C3的一端、电容C4的一端、电阻R1的一端、三极管Q2的C端、稳压二极管ZD1的正极和场效应管Q1的S端相连接，
[0021]所述电容C3的另一端分别与电容C4的另一端和接地端相连接，
[0022]所述电阻R1的另一端分别与三极管Q2的B端、三极管Q3的B端和电阻R4的一端相连接，
[0023]所述电阻R4的另一端与三极管Q4的C端相连接，所述三极管Q4的C端分别与电子R5的一端、电阻R8的一端相连接，所述电阻R5的另一端连接PWM波输入端，所述电阻R8的另一端分别与三极管Q4的E端和接地端相连接，
[0024]所述三极管Q2的E端分别与稳压二极管ZD1的负极、场效应管Q1的G端和三极管Q3的E端相连接，
[0025]所述三极管Q3的C端接地。
[0026]一种永磁直流电机恒速控制方法，所述控制方法具体为，稳压管ZD1在得到电压输入电压B+，将稳定得到的电压供芯片U1工作，芯片U1送出PWM波；
[0027]在ton区，PWM为高电平H，则三极管Q4导通，三极管Q3导通，场效应管Q1的G端由高变低，使得场效应管Q1导通。
[0028]一种永磁直流电机恒速控制方法，所述控制方法具体为，输入电压B+加到Vout上，表示为Vou(ton)，
[0029]Vou(ton)＝(B+)
‑
Io*Rds
[0030]其中Rds为Q1导通内阻，其值mR级，很小，固V值接近输入电压B+；
[0031]在toff区，PWM为低电平L，则三极管Q4截止，三极管Q2导通，场效应管Q1的G端由低变高，使得场效应管Q1截止。
[0032]一种永磁直流电机恒速控制方法，输入电压B+与电机断开，Vou(toff)＝0，,此时Vout网络上的电压为电枢送出的反电动势Er,表示为Er(toff),且在ton区，电枢也会送出反电动势Er(ton),其值与Vou(ton)相同；
[0033]直流电机P2上的电压由两部份叠加而成，即Vou和Er的矢量合成。
[0034]一种永磁直流电机恒速控制方法，Vou在PWM控制下以脉冲方式提供给电机电压U，
[0035]U＝(B+)*a
[0036]其中，a为PWM的占空比，B+为输入电压，a变化，U变化，转速n也变化，达到稳定转速n,或能稳定n值在设计量上；
[0037]脉冲电压Vou波形频率设计值高于1Khz,当脉冲电压Vou经过电阻R2、电阻R7、电容C6构成的低通滤波器时，被滤除。
[0038]一种永磁直流电机恒速控制方法，所述Er波形由两段组成，Er(ton)和Er(toff),且Er(ton)与Vou(ton)波形相似峰值近输入电压B+；
[0039]Er(toff)＝
‑
dΨ/dt
[0040]其中，Ψ为电机总磁链，t为时间。
[0041]一种永磁直流电机恒速控制方法，当转速变慢时，dt增加，Er(toff)值下降，由于Er(ton)能反应出输入电压B+变化，Er(ton)与Er(toff)合成后平均值为Veq所示；
[0042]变化频率Veq送入MCU处理后，控制PWM的占空比a,稳定MO_AD值，即转速稳定下来，或把MO_AD稳在不同值，电机转速会在不同的档位。
[0043]本专利技术的有益效果是：
[0044]本专利技术电路简捷、控制恒速有效，变换本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种永磁直流电机恒速控制电路，其特征在于，所述控制电路包括电机供电控制电路、转速反馈电路和检流网络电路；所述电机供电控制电路与转速反馈电路相连接，所述电机供电控制电路与检流网络电路相连接，实现驱动电机转动，并保持所需恒定转速；所述电机供电控制电路，用于为电机供电，且符合电机的额定电压；所述转速反馈电路，提取出的MO_AD信号用于检测电机的转速与输入电压，并反馈给电机供电控制电路的芯片U1，芯片U1根据MO_AD信号调节PWM的占空比a值，使MO_AD信号稳定在设定值上；所述检流网络电路，用于监控电机电流，起过流保护作用。2.根据权利要求1所述一种永磁直流电机恒速控制电路，其特征在于，所述转速反馈电路包括电阻R2、电阻R7和电容C6，所述电机供电控制电路的芯片U1的20号引脚分别与电阻R2的一端、电阻R7的一端和电容C6的一端，所述电阻R7的另一端分别与电容C6的另一端和接地端相连接，所述电阻R2的另一端分别与电机供电控制电路的电容C5的一端、电机供电控制电路的场效应管Q1的D端、电机供电控制电路的的二极管D1的负极和直流电机P2的1号端相连接。3.根据权利要求2所述一种永磁直流电机恒速控制电路，其特征在于，所述检流网络电路包括电阻R6、电阻R3和电容C7，所述电机供电控制电路的芯片U1的19号引脚分别与电阻R3的一端和电容C7的一端，所述电容C7的另一端分别与电阻R3的一端和接地端相连接，所述电阻R3的另一端分别与电机供电控制电路的电容C5的另一端、直流电机P2的1号端和电机供电控制电路的的二极管D1的正极相连接。4.根据权利要求3所述一种永磁直流电机恒速控制电路，其特征在于，所述电机供电控制电路包括芯片U1、场效应管Q1、三极管Q2、三极管Q3、三极管Q4、电阻R5、电压输入端P1、电容C3、电容C4、电容C5、电阻R8、电阻R4、电阻R1、稳压二极管ZD1和二极管D1；所述电压输入端P1的1号端接地；所述电压输入端P1的2号端分别与电容C3的一端、电容C4的一端、电阻R1的一端、三极管Q2的C端、稳压二极管ZD1的正极和场效应管Q1的S端相连接，所述电容C3的另一端分别与电容C4的另一端和接地端相连接，所述电阻R1的另一端分别与三极管Q2的B端、三极管Q3的B端和电阻R4的一端相连接，所述电阻R4的另一端与三极管Q4的C端相连接，所述三极管Q4的C端分别与电子R5的一端、电阻R8的一端相连接，所述电阻R5的另一端连接PWM波输入端，所述电阻R8的另一端分别与三极管Q4的E端和接地端相连接，所述三极管Q2的E端分别与稳压二极管ZD1的负极、场效应管...

【专利技术属性】
技术研发人员：翁亦红，
申请(专利权)人：飞毛腿能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：