无刷直流电动机的保护电路方案

本文提出了几种电动机保护方案,它们不仅具有快速的响应速度和可靠的控制,而且还大大降低了保护装置的生产成本。

与传统的保护电路相比,该保护电路节省了热继电器和交流接触器等保护设备的能耗,并且与电动机集成在一起。

经过测试,效果很好。

1电流检测原理要实现过电流保护,首要任务是检测电动机电流。

通常有两种检测电流的方法:(1)小电阻无感采样电阻。

通常使用Constantan电线或补片零件。

这是一种廉价的解决方案,但必须注意采样电阻器电阻的选择,功率应足够大,并且电阻器的电感应较小,以消除由采样电阻两端引起的电感。

电阻器。

电压下降。

(2)霍尔电流传感器。

它适用于驱动器开发,并使用LEM的LA28-NP霍尔电流传感器进行电流测量。

其优点是高精度和高可靠性。

在当前采样位置还有两种方法可供选择:(1)相电流采样。

假设三相电流分别为ia,ib和ic,并且由于无刷电机的三相电流具有以下关系,则将采样电阻器或霍尔电流传感器放置在每相中: 0,因此仅需要检测即可通过提取无刷电机中的两相电流来获得另一相的电流信息。

(2)母线电流采样。

通常,将采样电阻器或功率传感器放置在总线的负极,以进行电流采样。

下面介绍一种基于LEM霍尔电流传感器的总线电流采样方法,具有高精度和高可靠性。

将霍尔传感器LA28放置在总线的负极和地面之间,以进行电流检测。

LA28将以1000:1的比率降低检测到的初级电流,以获得次级电流。

次级电流在通过I / V电路后进行转换。

为了方便A / D(模拟/数字转换模块)收集的电压,I / V输出的电压信号包含PWM斩波的丰富高阶谐波分量,因此如果将其直接发送给A微控制器的/ D端口,它将无法检测到电压信息,因此需要信号调节电路,即,将I / V电路获得的电压发送到Butterworth二阶低通滤波器以降低通过过滤。

经过低通滤波后,可以滤除高次谐波分量,然后得到直流分量。

同时,为了便于采集A / D端口,将滤波后的小电压信号按比例放大,然后发送到A / D端口进行检测。

该硬件电路的原理图如图1所示。

I / V电路如图2所示。

图3显示了二阶低通滤波器的设计方法。

在实际设计中,使R1 = R2,C1 = 2C2,可以实现-40 dB / 10倍频器的频率响应。

截止频率的计算公式为:在实际电路中,电阻电容值为R = 100kΩ,C =1μF,截止频率f = 1.126 Hz,以滤除中间点和中间点。

方波电压信号的高次谐波分量,然后得到平滑的直流分量。

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