本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種直流無刷電機(jī)母線電流換相時(shí)刻的檢測電路，包括換相時(shí)刻的母線電流的采樣電路、換相時(shí)刻的母線電流的微分電路以及遲滯比較電路。通過上述母線電流的采樣電路提取電機(jī)上母線電流，得到母線電流的變化波形；之后通過微分電路對(duì)電流波形進(jìn)行微分，得到母線電流的過零點(diǎn)；遲滯比較器將母線過零點(diǎn)變換成數(shù)字脈沖，方便后面的CPU進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。本發(fā)明專利技術(shù)應(yīng)用在電機(jī)的換相時(shí)刻，此時(shí)通過檢測換相電流的具體變化情況，可以提出此刻對(duì)直流無刷電機(jī)平穩(wěn)轉(zhuǎn)速的控制方法，保證麻醉機(jī)流速穩(wěn)定。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及一種電機(jī)內(nèi)部的檢測電路，尤其涉及一種直流無刷電機(jī)母線電流換相時(shí)刻的檢測電路。
技術(shù)介紹
直流無刷電機(jī)是隨著電力電子技術(shù)和高性能永磁材料而迅速發(fā)展并得到廣泛應(yīng)用的新機(jī)種。無刷直流電機(jī)不僅保持了傳統(tǒng)直流電動(dòng)機(jī)良好的動(dòng)、靜態(tài)調(diào)速的特性，而且具有交流電機(jī)結(jié)構(gòu)簡單，運(yùn)行可靠，易于控制，維護(hù)方便，壽命長等優(yōu)點(diǎn)。它的應(yīng)用從最初的軍事工業(yè)，向航空航天、信息、家電、醫(yī)療等領(lǐng)域迅速發(fā)展。在醫(yī)療行業(yè)使用以無刷直流電機(jī)渦輪供氣，不僅可以大幅度縮小氣源的體積，節(jié)省能源，降低成本，還可以對(duì)渦輪進(jìn)行準(zhǔn)確可靠的控制，從而獲得穩(wěn)定的氣流與壓力。以三相全橋驅(qū)動(dòng)方式下的三相無刷直流電機(jī)為例，其采用兩項(xiàng)導(dǎo)通的工作方式，正常運(yùn)行時(shí)，無刷直流電機(jī)在兩相導(dǎo)通狀態(tài)和換相過程之間不斷切換。一般兩相導(dǎo)通持續(xù)時(shí)間較長；換相過程雖然持續(xù)時(shí)間較短，但也對(duì)電機(jī)的性能產(chǎn)生了重要的作用。由無刷直流電機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩方程可知，影響電磁轉(zhuǎn)矩的因素主要有相電流及相反電動(dòng)勢。在換相過程中，相反電動(dòng)勢受磁漏等因素的影響，同時(shí)相反電動(dòng)勢又影響著相電流。因此，通過檢測與分析直流無刷電機(jī)換相過程中相電流的變化情況，可以達(dá)到分析電磁轉(zhuǎn)矩的目的。在通常的電機(jī)控制使用中，只對(duì)母線電流進(jìn)行監(jiān)測，得到的平均電流作為電機(jī)的控制輸入變量，不考慮電機(jī)換相時(shí)刻的母線電流變化。實(shí)際上，直流無刷電機(jī)換相過程中電流變化直接影響到母線電流，通過檢測母線電流的變化，就可以反映出電機(jī)換相時(shí)刻的相電流變化，從而間接的得到電機(jī)相電流的變化。在麻醉機(jī)通氣的過程中，需要電機(jī)平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速不能有劇烈的變化；從而使麻醉機(jī)提供穩(wěn)定的通氣流速。現(xiàn)有技術(shù)無法對(duì)母線電流換相時(shí)刻的變化進(jìn)行檢測。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)提供一種直流無刷電機(jī)母線電流換相時(shí)刻的檢測電路，其目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)中無法對(duì)母線電流換相時(shí)刻的變化進(jìn)行檢測的缺陷。本專利技術(shù)的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:一種無刷直流電機(jī)母線電流換相時(shí)刻的檢測電路，包括:用于采樣電流的母線電流采樣電路，用于對(duì)母線電流波形進(jìn)行微分的母線電流微分電路，用于將母線電流換相時(shí)刻的過零點(diǎn)轉(zhuǎn)化為數(shù)字脈沖信號(hào)的遲滯比較電路；所述的母線電流采樣電路包括第一反相運(yùn)放、第二反相運(yùn)放、第一負(fù)反饋電路和第二負(fù)反饋電路；所述的第一負(fù)反饋電路的兩端分別與所述第一反相運(yùn)放的輸出端和所述第一反相運(yùn)放反相輸入端連接；所述第二負(fù)反饋電路的兩端分別與所述第二反相運(yùn)放的輸出端和第二反相運(yùn)放反相輸入端連接；所述第一反相運(yùn)放的輸出端與第二反相運(yùn)放的反向輸入端連接；所述母線電流采樣電路中采樣電阻兩端分別與第一反相運(yùn)放的反相輸入端和第二反相運(yùn)放的反相輸入端連接；所述母線電流微分電路包括第三反相運(yùn)放、第三負(fù)反饋電路；所述遲滯比較電路包括第四反相運(yùn)放、第四負(fù)反饋電路、第五正反饋電路；所述第三負(fù)反饋電路的兩端分別于所述第三反相運(yùn)放的輸出端和所述第三反相運(yùn)放的反相輸入端連接；所述第四反饋電路的兩端分別與所述第四反相運(yùn)放的輸出端和第四反相運(yùn)放反相輸入端連接；所述第五正反饋電路的兩端分別于所述第四反相運(yùn)放的輸出端和第四反相運(yùn)放的正向輸入端連接；所述第三反相運(yùn)放的輸出端與第四運(yùn)放的反相輸入端連接；所述第二反相運(yùn)放的輸出端與第三反相運(yùn)放的輸入端連接。進(jìn)一步的，所述母線電流采樣電路中還包括第一電阻和第二電阻，且母線電流采樣電路中的第一反相運(yùn)放的反相輸入端與第一電阻的一端連接，第一電阻的另一端與采樣電阻一端連接；母線電流采樣電路中的第二反相運(yùn)放的反相輸入端與第二電阻的一端連接，第二電阻的另一端與采樣電阻的另一端連接。進(jìn)一步的，所述母線電流采樣電路中還包括第三電阻，且母線電流采樣電路中的第一反相運(yùn)放的輸出端與第三電阻的一端連接，第三電阻的另一端與母線電流采樣電路中第二反相運(yùn)放的反相輸入端連接。進(jìn)一步的，所述母線電流采樣電路中還包括第四電阻、第五電阻、第一電容和第二電容，所述母線電流微分電路中還包括第六電阻和第三電容，所述遲滯比較電路中還包括第七電阻、第八電阻和第九電阻；所述母線電流采樣電路中的第一負(fù)反饋電路包括并聯(lián)的第四電阻和第一電容，所述第二反饋電路包括并聯(lián)的第二電容和第五電阻；所述母線電流微分電路中第三反饋電路包括并聯(lián)的第三電容和第六電阻，所述遲滯比較電路中第四反饋電路包括串聯(lián)的第七電阻和第八電阻，所述第五正反饋電路中串聯(lián)第九電阻。進(jìn)一步的，所述母線電流采樣電路中還包括第十電阻和第i^一電阻，所述母線電流采樣電路中的第一反相運(yùn)放的正相輸入端與母線電流采樣電路中第十電阻的一端連接，第十電阻的另一端接地；所述母線電流采樣電路中的第二反相運(yùn)放的正相輸入端與母線電流采樣電路中第十一電阻的一端連接，第六電阻的另一端接地。進(jìn)一步的，所述第一電阻的阻值與第二電阻的阻值相同；所述第四電阻的阻值與第三電阻的阻值相同；所述第十電阻的阻值與第十一電阻的阻值相同。進(jìn)一步的，所述檢測電路中還包括第十二電阻，且母線電流采樣電路中的第二反相運(yùn)放的輸出端與第十二電阻的一端連接，第十二電阻的另一端連接第四電容的一端，第四電容的另一端與母線電流微分電路中的第三反相運(yùn)放的反相輸入端連接。進(jìn)一步的，所述母線電流微分電路中還包括第十三電阻、所述遲滯比較電路中還包括第十四電阻，且母線電流微分電路中的第三反相運(yùn)放的正相輸入端與第十三電阻一端連接，第十三電阻另一端接地；所述遲滯比較電路中的第四反相運(yùn)放的正相輸入端與第十四電阻一端連接，電阻另一端接地。進(jìn)一步的，所述母線電流檢測電路中第一反相運(yùn)放、母線電流檢測電路中第二反相運(yùn)放的供電電壓均為+5VA和-5VA ;母線電流微分電路第三反相運(yùn)放和遲滯比較電路中第四反相運(yùn)放的供電電壓為OVA和+5VA。本專利技術(shù)的有益效果是:本專利技術(shù)公開了一種直流無刷電機(jī)母線電流換相時(shí)刻的檢測電路，包括換相時(shí)刻的母線電流的采樣電路、換相時(shí)刻的母線電流的微分電路以及遲滯比較電路。通過上述母線電流的采樣電路提取電機(jī)上母線電流，得到母線電流的變化波形；之后通過微分電路對(duì)電流波形進(jìn)行微分，得到母線電流的過零點(diǎn)；遲滯比較器將母線過零點(diǎn)變換成數(shù)字脈沖，方便后面的CPU進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。本專利技術(shù)應(yīng)用在電機(jī)的換相時(shí)刻，此時(shí)通過檢測換相電流的具體變化情況，可以提出此刻對(duì)直流無刷電機(jī)平穩(wěn)轉(zhuǎn)速的控制方法，保證麻醉機(jī)流速穩(wěn)定。【附圖說明】下面結(jié)合附圖作進(jìn)一步說明該專利技術(shù)；圖1是本專利技術(shù)實(shí)施例中直流無刷電機(jī)母線電流換相時(shí)刻的檢測電路的示意圖；圖2是圖1所示實(shí)施例中母線電流采樣電路的示意圖；圖3是圖1所示實(shí)施例中母線電流微分電路和遲滯比較電路的示意圖。【具體實(shí)施方式】下面結(jié)合附圖并通過【具體實(shí)施方式】來進(jìn)一步說明本專利技術(shù)的技術(shù)方案。本專利技術(shù)實(shí)施例中，直流無刷電機(jī)的轉(zhuǎn)子是由永磁材料制成的，具有一定的磁極對(duì)數(shù)的永磁體。無刷電機(jī)的轉(zhuǎn)子磁鋼的形狀呈弧形，產(chǎn)生梯形波感應(yīng)電動(dòng)勢。直流無刷電機(jī)的工作由電子開關(guān)電路驅(qū)動(dòng)，因此由電動(dòng)機(jī)本體、轉(zhuǎn)子位置傳感器和電子開關(guān)電路三部分組成了直流無刷電機(jī)的控制系統(tǒng)。直流電源通過開關(guān)電路向電動(dòng)機(jī)定子繞組供電，位置傳感器隨時(shí)檢測到轉(zhuǎn)子所處的位置，并根據(jù)位置信號(hào)來控制開關(guān)管的導(dǎo)通和截止，從而自動(dòng)地控制了哪些繞組通電，哪些繞組斷電，實(shí)現(xiàn)了電子換相。在電機(jī)換相的過程中，電流變化直接影響到母線電流，通過檢測母線電流的變化，就可以反映出電機(jī)換相時(shí)刻的相電流變化，從而間接的得到電機(jī)相本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種無刷直流電機(jī)母線電流換相時(shí)刻的檢測電路，其特征在于，包括：用于采樣電流的母線電流采樣電路，用于對(duì)母線電流波形進(jìn)行微分的母線電流微分電路，用于將母線電流換相時(shí)刻的過零點(diǎn)轉(zhuǎn)化為數(shù)字脈沖信號(hào)的遲滯比較電路；所述的母線電流采樣電路包括第一反相運(yùn)放、第二反相運(yùn)放、第一負(fù)反饋電路和第二負(fù)反饋電路；所述的第一負(fù)反饋電路的兩端分別與所述第一反相運(yùn)放的輸出端和所述第一反相運(yùn)放反相輸入端連接；所述第二負(fù)反饋電路的兩端分別與所述第二反相運(yùn)放的輸出端和第二反相運(yùn)放反相輸入端連接；所述第一反相運(yùn)放的輸出端與第二反相運(yùn)放的反向輸入端連接；所述母線電流采樣電路中采樣電阻兩端分別與第一反相運(yùn)放的反相輸入端和第二反相運(yùn)放的反相輸入端連接；所述母線電流微分電路包括第三反相運(yùn)放、第三負(fù)反饋電路；所述遲滯比較電路包括第四反相運(yùn)放、第四負(fù)反饋電路、第五正反饋電路；所述第三負(fù)反饋電路的兩端分別于所述第三反相運(yùn)放的輸出端和所述第三反相運(yùn)放的反相輸入端連接；所述第四反饋電路的兩端分別與所述第四反相運(yùn)放的輸出端和第四反相運(yùn)放反相輸入端連接；所述第五正反饋電路的兩端分別于所述第四反相運(yùn)放的輸出端和第四反相運(yùn)放的正向輸入端連接；所述第三反相運(yùn)放的輸出端與第四運(yùn)放的反相輸入端連接；所述第二反相運(yùn)放的輸出端與第三反相運(yùn)放的輸入端連接。...
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：劉琳，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：北京誼安醫(yī)療系統(tǒng)股份有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：北京;11
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