無刷電機溫控調速裝置的製作方法
2023-06-08 12:50:16
專利名稱：無刷電機溫控調速裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種無刷電機溫控調速裝置，能依據無刷電機的內部溫度自動降功率運行或停機，屬電子控制技術領域。
背景技術：
現有的電動車，有很多是採用永磁無刷電機作為動力，都必需同控制器與調速手柄配合工作，駕駛員操縱調速手柄，把速度信號傳遞到控制器轉速輸入端，控制器依據調速手柄信號控制永磁無刷電機的工作。我們知道電機在工作時會產生大量的熱，當溫度超過電機的絕緣等級限值，電機就會燒毀。為了避免這種現象的發生，傳統的方法是通過控制器對永磁無刷電機的最大平均工作電流作了限制，這樣雖可短時避免電機因過熱燒毀，但仍存在以下缺陷1、控制器對電機的電流限值如果定高了，則對電機的保護效果降低，控制器對電機的電流限值如果定低了，電機的功率就會受到限制；2、由於控制器對電機的限流是取平均值，而非有效值，因此當電機在大負載條件下工作仍會被燒毀；3、工作環境的不同，如夏天或冬天，電機即使在同等條件下工作，內部的溫度也會隨工作環境的不同有較大的差異。實踐證明現有的技術仍不能杜絕永磁無刷電機因過熱而燒毀。
發明內容
本發明提供一種無刷電機溫控調速裝置，能依據無刷電機的內部溫度自動降功率運行或停機。本發明解決其技術問題所採用的技術方案是調速手柄[3]把轉速信號傳遞到控制器轉速輸入端[2]，熱敏元件[6]安裝在電機[7]內部，通過聯線把電機[7]的溫度信息傳遞給信號處理器[4]，信號經處理後傳遞到控制器轉速輸入端[2]，電機[7]的運行受控制器[I]控制，信號處理器[4]工作電源由控制器電源輸出端[5]提供；也可在調速手柄與控制器轉速輸入端[2]間接有開關[8];信號處理器[4]的輸出端與控制器轉速輸入端[2]間可接有延時電路[9];信號處理器[4]的輸出端可接有顯示裝置[10]及揚聲器;也可由強電源[13]通過穩壓電路[12]向信號處理器[4]提供工作電源。本發明的有益效果是可以實時監控永磁無刷電機的內部溫度，當電機溫升超過設定值時，可以繞開調速手柄，直接把信息傳遞給控制器，使電機降功率運行或停止工作，可基本避免電機因過熱而燒毀。
下面結合附圖和實施例對本發明進ー步說明。圖I是溫控調速裝置的基本示意圖；圖2是在調速手柄與控制器轉速輸入端間接有開關的示意圖；圖3是在信號處理器的輸出端與控制器轉速輸入端間接有延時電路的示意圖；圖4是在信號處理器的輸出端接有顯示裝置的示意圖。
圖5是在信號處理器的輸出端接有揚聲器的不意圖。圖6是信號處理器的工作電源由強電源通過穩壓電路提供的示意圖。圖中1是控制器，2是控制器轉速輸入端，3是調速手柄，4是信號處理器，5是控制器電源輸出端，6是熱敏元件，7是電機，8是開關，9是延時電路，10是顯示裝置，11是揚聲器，12是穩壓電路，13是強電源。
具體實施例方式在圖I中，調速手柄[3]把轉速信號傳遞到控制器轉速輸入端[2]，熱敏元件[6]安裝在電機[7]內部，通過聯線把電機[7]的溫度信息傳遞給信號處理器[4]，信號經處理後傳遞到控制器轉速輸入端[2]，電機[7]的運行受控制器[I]控制，信號處理器[4]工作電源由控制器電源輸出端[5]提供。控制器[I]、調速手柄[3]、電機[7]都是已有的產品，熱敏元件[6]可以是熱敏電阻、鉬電阻、熱敏ニ極管、熱敏集成電路等，它們可隨溫度變化 產生電阻值或電壓值等的變化，這些變化量信息傳遞給信號處理器[4]，信號處理器[4]可對變化量信息進行分析處理。當電機[7]的溫度未達到設定值，信號處理器[4]不輸出信號，電機[7]的運行由調速手柄[3]通過控制器[I]控制。當電機[7]的溫度達到設定值時，信號處理器[4]向控制器轉速輸入端[2]輸出信號，相當於強制把調速手柄[3]轉向低速，使電機[7]降功率運行，如果電機[7]的溫度進ー步上升到臨界值時，信號處理器[4]向控制器轉速輸入端[2]發出強制停機信號，迫使電機[7]停止工作。通常調速手柄[3]輸出的轉速信號是電壓值，該電壓值與轉速可以成正比，也可以成反比，信號處理器[4]只需採用電阻-電壓轉換電路或電壓-電壓轉換電路，即可輸出控制器[I]可識別的信號，可採用電壓比較器、運算放大器、CPU、分立元件等元器件，來實現這種功能，這些都是非常成熟的技木。考慮到熱敏元件[6]從電機[7]內傳遞的信號，可能存在的一定幹擾信號，信號處理器[4]應對輸入信號作抗幹擾處理。在圖2中，在調速手柄[3]與控制器轉速輸入端[2]間接有開關[8]。在圖I方式中，調速手柄[3]與信號處理器[4]輸出的信號，同時傳遞到控制器轉速輸入端[2]，考慮到ニ種信號的迭加，可能會削弱信號處理器[4]輸出的信號，因此，在調速手柄[3]與控制器轉速輸入端[2]間接有開關[8]。平時開關[8]導通，由調速手柄[3]通過控制器[I]控制電機運行，當電機[7]的溫度達到設定值時，使開關[8]截止，切斷調速手柄[3]與控制器[I]的聯繫，完全由信號處理器[4]通過控制器[I]控制電機運行。開關[8]可以是機械開關或電子開關，電子開關可以用各種開關元器件，是成熟的技術。在圖3中，在信號處理器[4]的輸出端與控制器轉速輸入端[2]間接有延時電路。考慮到電機[7]作為電動車的動力，如果突然降功率運行或停止工作，可能對操作者帶來意外，增加延時電路[9]，可以使操作者有所準備。延時電路[9]有各種成熟的電路可採用，一般延時時間為數分鐘。在圖4中，在信號處理器[4]的輸出端接有顯示裝置[10]。信號處理器[4]可以依據熱敏元件[6]傳達的電機[7]的溫度信息，通過顯示裝置[10]顯示出來，使操作者可以實時掌握電機[7]內部的溫度信息。顯示裝置[10]可採用各種成熟的適用的技木。
在圖5中,在信號處理器[4]的輸出端接有揚聲器[11]。考慮到電機[7]作為電動車的動力，接有揚聲器[11]可以更好地提醒操作者，即將到來的降功率運行或停止工作的信息。揚聲器[11]可以是蜂鳴器、喇叭或語音發生器等。在圖6中，信號處理器[4]的工作電源由強電源[13]通過穩壓電路[12]提供。考 慮到控制器電源輸出端[5]提供的電源能力不足，使用強電源[13]通過穩壓電路[12]供電，確保信號處理器[4]工作穩定、可靠。強電源[13]可以從電動車的動カ源引出，一般電壓較高並有波動，必需通過穩壓電路[12]才能供信號處理器[4]使用。
權利要求
1.無刷電機溫控調速裝置，由電機[7]、熱敏元件[6]、調速手柄[3]、控制器[I]、信號處理器[4]組成，其特徵是調速手柄[3]把轉速信號傳遞到控制器轉速輸入端[2]，熱敏元件[6]安裝在電機[7]內部，通過聯線把電機[7]的溫度信息傳遞給信號處理器[4]，信號經處理後傳遞到控制器轉速輸入端[2]，電機[7]的運行受控制器[I]控制，信號處理器[4]工作電源由控制器電源輸出端[5]提供。
2.無刷電機溫控調速裝置，由電機[7]、熱敏元件[6]、調速手柄[3]、控制器[I]、信號處理器[4]組成，其特徵是調速手柄[3]與控制器轉速輸入端[2]間接有開關[8]。
3.根據權利要求I所述的無刷電機溫控調速裝置，其特徵是信號處理器[4]的輸出端與控制器轉速輸入端[2]間接有延時電路[9]。
4.根據權利要求I所述的無刷電機溫控調速裝置，其特徵是信號處理器[4]的輸出端接有顯示裝置[10]。
5.根據權利要求I所述的無刷電機溫控調速裝置，其特徵是信號處理器[4]的輸出端接有揚聲器[11]。
6.無刷電機溫控調速裝置，由電機[7]、熱敏元件[6]、調速手柄[3]、控制器[I]、信號處理器[4]、穩壓電路[12]、強電源[13]組成，其特徵是強電源[13]通過穩壓電路[12]向信號處理器[4]提供工作電源。
全文摘要
無刷電機溫控調速裝置，調速手柄把轉速信號傳遞到控制器轉速輸入端，熱敏元件安裝在電機內部，通過聯線把電機的溫度信息傳遞給信號處理器，信號經處理後傳遞到控制器轉速輸入端，電機的運行受控制器控制，信號處理器工作電源由控制器電源輸出端提供；也可在調速手柄與控制器轉速輸入端間接有開關；信號處理器的輸出端與控制器轉速輸入端間接有延時電路；信號處理器的輸出端接有顯示裝置及揚聲器；也可由強電源通過穩壓電路向信號處理器提供工作電源。本發明的有益效果是可以實時監控永磁無刷電機的內部溫度，當電機溫升超過設定值時，可以繞開調速手柄，直接把信息傳遞給控制器，使電機降功率運行或停止工作，可基本避免電機因過熱而燒毀。
文檔編號H02H5/04GK102810845SQ201110145248
公開日2012年12月5日 申請日期2011年6月1日 優先權日2011年6月1日
發明者向可為 申請人:向可為