一種調速與電壓匹配集成型的電機驅動裝置的製作方法
2023-06-07 18:29:41 1
專利名稱：一種調速與電壓匹配集成型的電機驅動裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及的是一種有刷直流電機控制驅動器，尤其涉及的是一種調速與電壓匹配集成型的電機驅動裝置。
背景技術：
有刷直流電機的驅動裝置的輸入線電壓與有刷直流電機的額定電壓應當一致。但是實際應用時經常會出現線電壓大於電機額定電壓上限的情況。目前的解決方案一般有兩種一種是採用開關電源將線電壓降至與電機額定電壓相同，再輸入給電機驅動裝置，這種方案需要增設開關電源，會增加整個系統的複雜程度，提高生產成本，增加系統損耗，同時降低整體的可靠性；另一種是選擇額定電壓與當前線電壓一致的電機，這種方案需要重選電機，降低了系統的靈活性。
實用新型內容實用新型目的本實用新型提供了一種調速與電壓匹配集成型的電機驅動裝置， 在不需要增加中間電壓變換環節或更換電機的情況下實現對電機的調速和驅動。技術方案本實用新型包括電源、調壓電路、換向器、電流採樣器和控制器；其中 電源和調壓電路相連，換向器和調壓電路相連，電流採樣器的輸入端接換向器，輸出端接地，控制器的一端接電流採樣器的輸入端，另一端和調壓電路相連。所述調壓電路包括功率開關管、續流二極體、電容和電感；其中功率開關管的輸入端接電源正極，續流二極體的陰極接功率開關管的輸出端，陽極接地，電感輸入端接功率開關管的輸出端，電容正極接電感的輸出端，負極接地，換向器的輸入端接電感的輸出端， 換向器的輸出端接電流採樣器的輸入端，電流採樣器的輸出端接地，控制器的一端接電流採樣器的輸入端，另一端驅動功率開關管。有益效果本實用新型相比現有技術，具有以下優點，將直流線電壓與電機額定電壓的匹配以及對電機的調速驅動集成在一起，實現對電機的調速和驅動，結構簡單，降低了成本，減小了損耗，使整個系統更為可靠和靈活。
圖1是本實用新型的結構示意圖。
具體實施方式
下面對本實用新型的實施例作詳細說明，本實施例在以本實用新型技術方案為前提下進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本實用新型的保護範圍不限於下述的實施例。如圖1所示，本實施例包括電源1線電壓、調壓電路2、換向器7、電流採樣器9和控制器10 ；調壓電路2包括功率開關管3、續流二極體4、電容6和電感5 ；其中功率開關管3的輸入端接電源1正極，續流二極體4的陰極接功率開關管3的輸出端，陽極接地，電感5 輸入端接功率開關管3的輸出端，電容6正極接電感5的輸出端，負極接地，換向器7的輸入端接電感5的輸出端，換向器7的輸出端接電流採樣器9的輸入端，電流採樣器9的輸出端接地，控制器10的一端接電流採樣器9的輸入端，另一端驅動功率開關管3。控制器10通過PWM信號控制功率開關管3進行斬波，再通過電感5、電容6和續流二極體4進行濾波，從而實現線電壓和電機8額定電壓的匹配，也實現對電機8的調速和驅動，方便電壓匹配與調速驅動集成在一起。換向器7包括第一換向開關11、第二換向開關 12、第三換向開關13和第四換向開關14，四個換向開關兩兩串聯後再並聯，即第三換向開關13和第四換向開關14串聯，第一換向開關11和第二換向開關12串聯後再與第三換向開關13和第四換向開關14並聯，第一換向開關11和第二換向開關12之間連接電機8的正極，第三換向開關13和第四換向開關14之間連接電機8的負極，閉合第一換向開關11 和第四換向開關14後電機8向一個方向旋轉，閉合第二換向開關12和第三換向開關13後電機8向反方向旋轉。電源1線電壓從功率開關管3輸入，經調壓處理後輸送到換向器7，然後再輸送至被控電機8，經被控電機8的採樣電阻9後流回負極；控制器10的一端和採樣電阻9相連， 另一端驅動功率開關管3，採樣電阻9將電機8電流反饋至控制器10，在其他實施例中可以選用採樣電阻和運算放大器的組合或者是電流採樣傳感器來實現對電流的採集和反饋；控制器10為可編程集成控制器，輸出的PWM最大脈寬可以匹配不同額定電壓的電機8，通過對 PWM最大脈寬的限制，使輸入給換向器7的最大電壓不超過電機8額定電壓的上限，起到匹配電機8額定電壓的作用。
權利要求1.一種調速與電壓匹配集成型的電機驅動裝置，其特徵在於，包括電源(1)、調壓電路 ⑵、換向器⑵、電流採樣器(9)和控制器(10)；其中電源(1)和調壓電路(2)相連，換向器⑵和調壓電路(2)相連，電流採樣器(9)的輸入端接換向器(7)，輸出端接地，控制器 (10)的一端接電流採樣器(9)的輸入端，另一端和調壓電路(2)相連。
2.根據權利要求1所述的一種調速與電壓匹配集成型的電機驅動裝置，其特徵在於 所述調壓電路⑵包括功率開關管(3)、續流二極體(4)、電容(6)和電感(5)；其中功率開關管(3)的輸入端接電源(1)正極，續流二極體(4)的陰極極接功率開關管(3)的輸出端，陽極極接地，電感(5)輸入端接功率開關管(3)的輸出端，電容(6)正極接電感(5)的輸出端，負極接地，換向器(7)的輸入端接電感(5)的輸出端，換向器(7)的輸出端接電流採樣器(9)的輸入端，電流採樣器(9)的輸出端接地，控制器(10)的一端接電流採樣器(9) 的輸入端，另一端驅動功率開關管(3)。
3.根據權利要求1所述的一種調速與電壓匹配集成型的電機驅動裝置，其特徵在於 所述電流採樣器(9)為採樣電阻、電流採樣傳感器或者採樣電阻與運算放大器的組合。
4.根據權利要求1所述的一種調速與電壓匹配集成型的電機驅動裝置，其特徵在於 所述換向器(7)包括四個換向開關，四個換向開關兩兩串聯後再並聯。
專利摘要本實用新型公開了一種調速與電壓匹配集成型的電機驅動裝置，該裝置包括電源、調壓電路、換向器、電流採樣器和控制器；其中電源和調壓電路相連，換向器和調壓電路相連，電流採樣器的輸入端接換向器，輸出端接地，控制器的一端接電流採樣器的輸入端，另一端和調壓電路相連。本實用新型將直流線電壓與電機額定電壓的匹配以及對電機的調速驅動集成在一起，實現對電機的調速和驅動，結構簡單，降低了成本，減小了損耗，使整個系統更為可靠和靈活。
文檔編號H02P7/29GK202059363SQ201120086800
公開日2011年11月30日 申請日期2011年3月29日 優先權日2011年3月29日
發明者湯為偉, 詹先理, 許洪強, 黃天太 申請人:南京康尼電子科技有限公司