電機異常檢測電路及其控制方法與流程
2024-03-09 18:50:15
本發明涉及電機控制技術領域，具體而言，涉及一種電機異常檢測電路及其檢測控制方法。
背景技術：
控制器在生產線上完成貼裝後，通常會對其進行焊接和元件異常檢查。目前，主流的檢測方法是ICT測試。ICT測試可以檢查出元件虛焊、漏焊，同時也可以檢查出焊接在電路板上的元器件是否損壞等異常。目前對於直流無刷電機的內置控制器，在貼裝完成後也會進行ICT測試，測試合格後對高壓器件的引腳塗絕緣矽膠，並對整個電路板塗覆三防漆，然後打包運往電機裝配生產線，然後在生產線上需要完成組裝、塗散熱膏、壓蓋等一系列操作過程。
現有技術中雖然對電機控制器進行檢測，卻發現生產的成品電機中，仍然會存在運轉異常的電機，這是由於進行ICT測試後仍然要經歷較多的生產工序，在此過程中可能會對已經ICT測試合格的控制器上的元件造成影響會損壞。特別是有些元器件涉及到電機的保護功能，如用於過載保護的電容元器件，當此電容焊接不良時，會導致電機過載保護功能異常，這種情況下電機在輕載時可正常運行，機有時候會處於過載運行狀態才會影響運行，因此，這種故障的電機很難被檢查出來。未被篩查出的問題電機進入市場後，都存在一定的安全隱患。
針對相關技術中電機生產後可能存在過載檢測風險，影響電機安全性較差的問題，目前尚未提出有效地解決方案。
技術實現要素：
本發明提供了一種電機異常檢測電路及其檢測控制方法，以至少解決現有技術中電機生產後可能存在過載檢測風險，影響電機安全性較差的問題。
為解決上述技術問題，根據本公開實施例的一個方面，本發明提供了一種電機異常檢測電路，包括：主控晶片；第一檢測電路；以及第二檢測電路；其中，第一檢測電路與主控晶片輸入端連接，用於對電機控制器直流母線電流進行採樣，並提供輸入電壓信號；第二檢測電路與主控晶片輸出端連接，用於根據第一檢測電路提供的輸入電壓信號確定電機過載狀態；主控晶片根據第二檢測電路確定的電機過載狀態，控制電機的啟停。
進一步地，第二檢測電路包括：過載保護電容；以及檢測電阻；其中，過載保護電容和檢測電阻並聯連接，過載保護電容的第一端與主控晶片的輸出端連接，過載保護電容的第二端與地信號連接，檢測電阻的第一端與主控晶片的輸出端連接，檢測電阻的第二端與地信號連接。
進一步地，該電路還包括：濾波電容，第一端與主控晶片輸入端連接，第二端與地信號連接。
根據本公開實施例的另一方面，提供了一種電機異常檢測電路的控制方法，包括：第一檢測電路對電機控制器直流母線電流進行採樣，並提供輸入電壓信號；第二檢測電路根據第一檢測電路提供的輸入電壓信號，確定電機過載狀態；主控晶片根據第二檢測電路確定的電機過載狀態，控制電機的啟停。
進一步地，第二檢測電路包括：過載保護電容以及檢測電阻，方法包括：在第一檢測電路提供的輸入電壓信號大於或等於第一電壓閾值時，確定電機過載狀態為第一狀態，主控晶片控制第二檢測電路對過載保護電容進行充電；在第一檢測電路提供的輸入電壓信號小於第一電壓閾值時，確定電機過載狀態為第一狀態，主控晶片控制第二檢測電路對過載保護電容進行放電。
進一步地，該方法還包括：檢測過載保護電容兩端的電壓，在過載保護電容兩端的電壓大於第二電壓閾值時，確定電機過載狀態為第二狀態，主控晶片控制電機停止運行。
進一步地，該方法還包括：響應於工裝設備對電機提供負載扭矩，檢測檢測電阻兩端的瞬間電壓；在檢測電阻兩端的瞬間電壓大於或等於第二電壓閾值時，控制電機停止運行。
在本發明中，增加用於電機過載檢測的電路，該電路不僅可以對電機過載狀態進行檢測，還可對用於檢測電機過載與否的元器件是否運行良好進行檢測。該電路可以在電機處於過載狀態，或者用於檢測電機過載與否的元器件不能運行良好對電機進行反饋，有效地解決了現有技術中電機生產後可能存在過載檢測風險，造成電機安全性較差的問題，提高電機運行的安全性，進一步地，也可以減小電機的出廠不良率，提高了電機產品生產的可靠性。
附圖說明
圖1是本發明實施例的電機異常檢測電路的一種可選的結構框圖；
圖2是本發明實施例的電機異常檢測電路的一種可選的電路連接示意圖。
具體實施方式
這裡將詳細地對示例性實施例進行說明，其示例表示在附圖中。下面的描述涉及附圖時，除非另有表示，不同附圖中的相同數字表示相同或相似的要素。以下示例性實施例中所描述的實施方式並不代表與本發明相一致的所有實施方式。相反，它們僅是與如所附權利要求書中所詳述的、本發明的一些方面相一致的結構和方法的例子。
下面結合附圖對本發明提供的電機異常檢測電路及其控制方法進行說明。
本發明提供的電機異常檢測電路可以應用於直流無刷電機的控制，具體地，圖1示出電機異常檢測電路的一種可選的結構框圖，如圖1所示，該電機異常檢測電路，包括：主控晶片10；第一檢測電路20；以及第二檢測電路30；其中，第一檢測電路10與主控晶片10的輸入端連接，用於對電機控制器直流母線電流進行採樣，並提供輸入電壓信號；第二檢測電路30與主控晶片10的輸出端連接，用於根據第一檢測電路20提供的輸入電壓信號確定電機過載狀態；主控晶片10根據第二檢測電路30確定的電機過載狀態，控制電機的啟停。
具體實現時，第二檢測電路包括：過載保護電容；以及檢測電阻；圖2示出電機異常檢測電路的一種可選的電路連接圖，如圖2所示，圖中，U為主控晶片，通過控制第一檢測電路的採樣電阻(圖中未示出)對控制器直流母線電流進行採樣後，得到模擬電壓信號VIN，接至I-IN引腳(主控晶片的輸入端)；C1為濾波電容；OC引腳(主控晶片的輸出端)為過載保護設置引腳；C2為過載保護電容；R1為檢測電阻。在圖2中，過載保護電容C2和檢測電阻R1並聯連接，過載保護電容C2的第一端與主控晶片的輸出端連接，過載保護電容C2的第二端與地信號連接，檢測電阻R1的第一端與主控晶片的輸出端連接，檢測電阻R1的第二端與地信號連接。並且，為了提高電路的穩定器，該電路還包括濾波電容，該濾波電容的第一端與主控晶片輸入端連接，第二端與地信號連接。
圖2提供的電路圖工作原理如下：
當主控晶片U的I-IN引腳電壓值大於V1時，OC引腳流出電流I1，對電容C2進行充電，反之，當I-IN引腳電壓恢復到小於V1時，電容C2通過電阻R1進行放電。如果I-IN引腳持續超過V1，OC引腳就會持續對電容C2進行充電，一旦電容C2上的電壓充電到V2時，主控晶片就會關斷所有的電機驅動信號，電機停止運行。
如果電容C2出現異常，當I-IN引腳電壓值大於V1時，OC引腳流出的電流I1直接流過R1，瞬間R1兩端的電壓值就會超過V2，電機停止運行。
對成品電機進行電容C2檢查時，可使用加載工裝對成品電機施加一定的負載扭力，通過設置合適的啟動轉速n，使得電機在上電瞬間處於過載狀態。對於電容C2正常的電機，在瞬間無法完成充電至電壓V2，電機可正常啟動，隨後電機不再處於過載狀態，即可一直穩定運行。對於電容C2異常的電機，如虛焊或電容斷裂等情況，電機在上電瞬間OC引腳輸出的電流I1不會對C2進行充電，電流直接流過R1，瞬間OC引腳的電壓達到V2，電機停止運行，從現象上看，電機根本無法正常啟動，也不會運轉。使用這種電路不僅可以對電機過載進行保護，還可以篩查出電機過載保護電容C2是否能夠良好運行。
實施例2
基於上述記載的電機異常檢測電路，在本發明的優選的實施例2還提供了電機異常檢測電路的控制方法，包括：第一檢測電路對電機控制器直流母線電流進行採樣，並提供輸入電壓信號；第二檢測電路根據第一檢測電路提供的輸入電壓信號，確定電機過載狀態；主控晶片根據第二檢測電路確定的電機過載狀態，控制電機的啟停。
進一步地，在第一檢測電路提供的輸入電壓信號大於或等於第一電壓閾值時，確定電機過載狀態為第一狀態(正常狀態)，主控晶片控制第二檢測電路對過載保護電容進行充電；在第一檢測電路提供的輸入電壓信號小於第一電壓閾值時，確定電機過載狀態為第一狀態，主控晶片控制第二檢測電路對過載保護電容進行放電。上述的第一狀態可以理解為正常狀態，在該狀態下，過載保護電容正常進行充放電。
在第一檢測電路提供的輸入電壓信號大於或等於第一電壓閾值對過載保護電容進行充電時，檢測過載保護電容兩端的電壓，在過載保護電容兩端的電壓大於第二電壓閾值時，確定電機過載狀態為第二狀態(過載狀態)，主控晶片控制電機停止運行。
進一步地，該方法還包括：響應於工裝設備對電機提供負載扭矩，檢測檢測電阻兩端的瞬間電壓；在檢測電阻兩端的瞬間電壓大於或等於第二電壓閾值時，控制電機停止運行。
在上述實施方式中，增加用於電機過載檢測的電路，該電路不僅可以對電機過載狀態進行檢測，還可對用於檢測電機過載與否的元器件是否運行良好進行檢測。該電路可以在電機處於過載狀態，或者用於檢測電機過載與否的元器件不能運行良好對電機進行反饋，有效地解決了現有技術中電機生產後可能存在過載檢測風險，造成電機安全性較差的問題，提高電機運行的安全性，進一步地，也可以減小電機的出廠不良率，提高了電機產品生產的可靠性。
本領域技術人員在考慮說明書及實踐這裡公開的發明後，將容易想到本發明的其它實施方案。本申請旨在涵蓋本發明的任何變型、用途或者適應性變化，這些變型、用途或者適應性變化遵循本發明的一般性原理並包括本發明未發明的本技術領域中的公知常識或慣用技術手段。說明書和實施例僅被視為示例性的，本發明的真正範圍和精神由下面的權利要求指出。
應當理解的是，本發明並不局限於上面已經描述並在附圖中示出的精確結構，並且可以在不脫離其範圍進行各種修改和改變。本發明的範圍僅由所附的權利要求來限制。