[发明专利]基于单片机的无刷直流电机转子位置检测保护器

说明书

技术领域

本发明属于无刷直流电机保护技术领域，具体涉及基于单片机的无刷直 流电机转子位置检测保护器。

背景技术

现代科技进步，电子行业日新月异，每时每刻都在更新在变化，无刷直 流电机以其无磨擦、低干扰，寿命长、维护成本低并效率高等诸多优点而在 生活和工业系统中扮演着重要角色，例如跑步机、绕线机和军用离心机等等， 在这样一个高科技的社会，必然也就对产品的控制精度也有很高的要求，这 样才能更好的实现我们所需的功能，控制的精度越来越高，对无刷直流电机 的控制也就显得异常重要，精确到电机转子运动的每一圈每一度，现如今， 无刷直流电机的应用面越来越广，市场中缺少一种能够精确控制电机转子运 动的无刷直流电机控制器，并且由于电机运动电流为交流电流，缺少一种带 有电流保护装置的无刷直流电机控制器，由霍尔位置传感器能够将电机转子 的转动位置信号传送为单片机处理，并有单片机发送给外部存储器保存数据， 一旦断电，存储器就可以准确的知道当前无刷直流电机的运行角度和电流， 控制的精度就进一步得到提高，因此设计一款无刷直流电机控制器是非常有 必要的。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供基 于单片机的无刷直流电机转子位置检测保护器，其设计新颖合理，结构简 单，成本低，位置信息精确，精度高，性能稳定，功能完备，实用性强， 便于推广使用。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：基于单片机的无刷 直流电机转子位置检测保护器，其特征在于：包括ATMEGA64单片机、5V 直流电源、与ATMEGA64单片机相接且用于数据通信的RS485通信接口电 路、与ATMEGA64单片机相接且用于实时存储无刷直流电机转子位置温度 及电流数据的数据存储单元和用于检测并保护无刷直流电机驱动的功率 驱动模块，以及用于实时检测转子位置信息的多个传感器组件；所述 ATMEGA64单片机的输入端接有用于检测无刷直流电机转子周围温度信息 的温度传感器、用于检测无刷直流电机控制端回路电流的电流采样电路和 用于故障恢复重新开启运行的按键复位电路；所述ATMEGA64单片机的输 出端接有用于显示无刷直流电机转子位置信息周围温度回路电流信息的 液晶显示电路；所述多个传感器组件包括均匀布设在转子周围用于检测无 刷直流电机转子位置信息的第一霍尔传感器模块和与第一霍尔传感器模 块输出端相接且用于抗干扰隔离保护微控制器的第一光耦隔离电路，用于 检测无刷直流电机转子位置信息的第二霍尔传感器模块和与第二霍尔传 感器模块输出端相接且用于抗干扰隔离保护微控制器的第二光耦隔离电 路和用于检测无刷直流电机转子位置信息的第三霍尔传感器模块和与第 三霍尔传感器模块输出端相接且用于抗干扰隔离保护微控制器的第三光 耦隔离电路，所述第一光耦隔离电路、第二光耦隔离电路和第三光耦隔离 电路的输出端均与ATMEGA64单片机相接；所述功率驱动模块包括与 ATMEGA64单片机输出端相接且用于隔离保护微控制器的第四光耦隔离电 路，与第四光耦隔离电路输出端相接且用于驱动无刷直流电机的功率驱动 电路和与功率驱动电路输出端相接且用于保护驱动电路的过电流保护电 路；所述ATMEGA64单片机、RS485通信接口电路、第一霍尔传感器模块、 第一光耦隔离电路、第二霍尔传感器模块、第二光耦隔离电路、第三霍尔 传感器模块、第三光耦隔离电路、第四光耦隔离电路、数据存储单元、温 度传感器、电流采样电路和液晶显示电路均与5V直流电源的5V直流电压 输出端相接。

上述的基于单片机的无刷直流电机转子位置检测保护器，其特征在 于：所述ATMEGA64单片机为ATMEGA64芯片。

上述的基于单片机的无刷直流电机转子位置检测保护器，其特征在 于：所述第一霍尔传感器模块由型号为SS495A1的第一芯片构成；所述第 二霍尔传感器模块由型号为SS495A1的第二芯片构成；所述第三霍尔传感 器模块由型号为SS495A1的第三芯片构成。

上述的基于单片机的无刷直流电机转子位置检测保护器，其特征在 于：所述第一光耦隔离电路由型号为TLP5211的第四芯片构成；所述第二 光耦隔离电路由型号为TLP5211的第五芯片构成；所述第三光耦隔离电路 由型号为TLP5211的第六芯片构成；所述第四光耦隔离电路由型号为 TLP5211的第七芯片构成。