[发明专利]一种大功率双转无刷直流电机过流保护装置

说明书

本发明涉及一种大功率双转无刷直流电机过流保护装置，其特征在于：霍尔电流传感器的输入端为相电流信号，其输出端串行连接差分隔离运放电路、直流偏置电路和限幅滤波电路，限幅滤波电路的输出端串行连接比较器及其偏置电路，比较器及其偏置电路的另一个输入端连接停机电压产生电路的输出端；本发明采用高精度相电流采样电路，提高了电机电流采样精度，具有较强的抗干扰能力，同时改善了系统的驱动能力和电磁兼容性；停机电压产生电路和停机信号产生电路能够准确及时地保证电机处于异常工作情况下的紧急处理，提高了系统工作的可靠性和稳定性。

技术领域

本发明属于无刷直流电机控制领域，涉及一种大功率双转无刷直流电机过流保护装置。

背景技术

大功率无刷直流电机具有运行效率高、调速性能好、可靠性高等特性优点，在航空、航天、航海等众多领域，均可使用大功率无刷直流电机作为推进执行机构。双轴对转无刷直流电机是基于作用力和反作用力的原理设计的，在电磁转矩的推动下内外两个转子同时向相反方向旋转。这种双轴对转无刷直流电机主要应用于水下双轴对转推进系统中，可以有效防止发生横滚现象，显著提高水下航行器的推进效率。

现有常用的电流检测电路基本直接采样电机电流，而由于无刷直流电机采用电子换相和PWM调制，在运行过程中不可避免地存在换相脉动和PWM调制脉动，其电流存在尖峰波动和高频干扰；同时大功率双转无刷直流电机由于内外转子都在转动，系统运行更加复杂，以上原因使得现有这些直接检测电机电流电路存在精度低，延时大、可靠性低、功耗大等问题。

大功率无刷直流电机在运转时的额定电流比较大，如果控制系统电流保护电路不可靠，可能损坏驱动逆变电路和电机本体，造成控制系统无法正常工作等严重后果。因此发明一种抗干扰能力强、实时性好、可靠性高的大功率双转无刷直流电机过流保护装置显得十分重要。

发明内容

要解决的技术问题

为了避免现有技术的不足之处，本发明提出一种大功率双转无刷直流电机过流保护装置。

技术方案

一种大功率双转无刷直流电机过流保护装置，其特征在于包括相电流差分线性隔离放大电路、相电流求取电路、停机电压产生电路和停机信号产生电路；所述相电流差分线性隔离放大电路包括霍尔电流传感器和差分隔离运放电路；所述相电流求取电路包括直流偏置电路和限幅滤波电路；所述停机信号产生电路为比较器及其偏置电路；连接关系为：霍尔电流传感器的输入端为相电流信号，其输出端串行连接差分隔离运放电路、直流偏置电路和限幅滤波电路，限幅滤波电路的输出端串行连接比较器及其偏置电路，比较器及其偏置电路的另一个输入端连接停机电压产生电路的输出端；工作过程：电机绕组中的相电流信号经过霍尔电流传感器线性转换为的0-4V电压信号，经过差分隔离运放电路后输出幅值±5V的电压信号，再输入到直流偏置电路，输出产生0-4V的直流偏置电压信号，再经过限幅滤波电路，输出为电机实时电流检测信号，与停机电压产生电路产生的停机电压并行输入到停机信号产生电路，停机电压产生电路的停机电压信号与电机实时电流检测信号进行比较产生停机信号，当电机工作正常时，停机信号为高电平；当电机处于堵转等异常情况下，停机信号为低电平，电机控制系统进行停机控制。