[发明专利]一种电机控制电路

说明书

技术领域

简单地说，本发明避免了测量噪声、不稳定的电机电流，用一个速度比例表示电机转速表产生的电压。这个电压直接使用或者与电阻结合使用，选择性的记录电动势的计数（回到EMF），电机内部的电阻收到控制。选择合适的逻辑电路，其直流电压或者与电阻成比例的电压（增加一个固定的电压）控制电机，这取决于电机的速度范围。这种控制系统，特别适合交流或者直流的串联转换电机。还有其他的优势将在下面详细地描述中显示出来。

背景技术

现有技术的电机控制通常测量电机的速度和流经电机的电流，并调节它，使得其适应控制装置，以保持速度恒定或者使得能量输入足够低，或者避免大量的输入电流，或者实现其他的目的。这种方式的问题在于，电机的工作特征是，电流非常不稳定，且有噪声，间断的。因此，电流必须具有最小时间间隔的平均值，与滤波器等其他相似的装置，在任何时间内，对平均电流有一个相对准确的测量。经验表明，电机中负载的突然变化或者其他的操作，会导致电流要快于最小时间间隔内实际测量所需的电流。

发明内容

这些波动将对电极不利或者损坏保险丝。我的发明解决了这些问题。

对比专利文献：CN102931899A 电机转速控制电路201210409438.6。

附图说明：

图1所示的是典型的现有技术的电机控制的示意图。

图2所示的是我发明的新的控制系统的示意图。

具体实施方式：

图1所述的是典型的现有技术电机控制的方法。电源来自10，其为稳压器12通过调节，稳压器12可能包括，例如，一个三端双向可控硅开关或者相似的装置。一个电机14接收来自串联电阻16的电流。电阻16上的电压通过滤波器17，消除流经电机14的不规则的电流。滤波器17为最大电流检测器15提供了平均电压。当电流达到预设的最大限制值的时候，检测器15为控制器18提供信号，以防止稳压器12的控制器18为电机14提供过多的电流。一个差分放大器23提供一个速度差的指示，该速度差来自于速度选择器19的比较电压，其电压是由转速表20和频率电压转换器22提供。控制器18按照需要减小放大器23的差分电压到零，以适应检测器15建立的最大限制。控制器18可以像一个模拟电子电路那么简单，或者更复杂一点，或者利用微处理器，执行下面所涉及的合理的操作程序。

图1所示的系统最大的问题在于来自端子10的大电流的变化，可以在滤波器17之前被滤除，可以显示控制器18的平均电流的变化。这种瞬态电流尖峰可能导致感应保险丝不必要的熔断和缩短电机的使用寿命。图2所示的控制电路克服了这些问题。

我的发明不通过电机本身测量不稳定的电流，取而代之的是使用数字电路的相对稳定的电机模型，其受软件程序或者图2所示的模拟电路的控制。在图2中，电阻                                                和用作内部电阻的模拟模型，实际电机返回EMF的特性受控制。如前面所述，电机14从电源10和稳压器12接收电流，稳压器12受控制器18的控制。转速表20的输出信号的频率，取决于电机的转速，其由频率电压转换器22转换成一个电压。当电机的工作接近于设置的速度的时候，转换器22上的电压与速度选择器19的理想电压相比较。差分放大器23在线27上提供一个输出电压，被当作控制器18的控制电压。值得注意的是，这个控制电压由逻辑电路25选择，其比另一个电压小。逻辑25比较电压和，选择小的电压通过开关。在这种情况下，小于，开关24关闭。如果一个负载导致电机14变慢，从而导致电流的突然增加，转速表20的减慢导致转换器22的电压减小。结点28上电压的相应减少，通过放大器30和 32变成电压。其足够慢下来使得电压小于电压，逻辑25打开开关24，关闭开关26，使得线27上的电压为。因此，控制器18的轨道电压为，根据低于快速上升的电压，限制通过稳压器12的电流。电阻和的选择，为线27提供电压，是电压和的总和。电压与电机的速度成比例（即与EMF成比例），代表电机的内部电阻，通过稳压器12为电机14提供一个恒定的电流。只有电机有时间加速接近其正常设置速度的时候，从而降低电压到一个安全的水平，即低于电压，控制器18将再次允许响应，在正常调节模式下工作。

如果电机停下，电压和将变为零，将没有电流流经电机。为了避免这个，电阻产生一个最小开始电流，其连接在参考电压34和接地点之间，以在结点36出建立一个固定电压。一个求和放大器32将电压和相加，使得至少等于固定电压。

由此我们可以看出，电阻可以看作电机14的内部电阻的模型，在控制器18的线27上建立一个最小控制电压。电阻可以看作电机14的EMF的模型，当电机14的速度在加小于的情况下工作的时候，保持电机电流恒定。