[发明专利]一种小型直流电动机电流检测系统

说明书

本发明涉及一种小型直流电动机电流检测系统，其特征在于，包括控制单元，所述控制单元连接有DC/DC变换单元、电流检测单元、保护控制单元和数据通信单元，DC/DC变换单元连接有整流单元，电流检测单元和保护控制单元连接，整流单元和电流检测单元均连接到H桥驱动电路输出端。该系统还包括上位计算机，控制单元通过数据通信大院以RS485串行通信的方式将直流电动机电流幅值、方向、电压幅值信息实时上传至上位计算机并接收来自上位计算机的控制信号。

技术领域

本发明属于电机控制技术领域，具体涉及一种小型直流电动机电流检测系统。

背景技术

电流闭环控制作为电机控制领域中一大分支，一直以来都备受关注。在电流闭环控制过程中，对绕组电流的直接或间接控制决定了电机能否平稳运行，而要控制电机绕组电流，控制系统必须能够实时获取精确的电流值。

当前直流电动机控制系统多为控制部分与驱动部分集成式设计结构，对于具有电流检测功能的控制系统，其电流检测电路需配合霍尔传感器或电流互感器等外部传感器使用，这不仅增加了结构复杂度和系统空间，也增加了设计成本。

对于不具备电流检测功能的集成式控制系统，因直流电动机多采用H桥驱动，通过改变电动机的电流方向使直流电动机转向发生变化，传统的电流检测方法因成本、结构等原因，不能完全满足电流检测(尤其是小型直流电动机电流检测)要求，因此亟需一种结构简单、安全可靠的电流检测装置。此为现有技术的不足之处。

发明内容

本发明的目的在于，针对上述现有技术存在的缺陷，提供设计一种小型直流电动机电流检测系统，以解决上述技术问题。

为了达到上述目的，本发明的技术方案是：

一种小型直流电动机电流检测系统，包括控制单元，所述控制单元连接有DC/DC变换单元、电流检测单元、保护控制单元和数据通信单元，DC/DC变换单元连接有整流单元，电流检测单元和保护控制单元连接，整流单元和电流检测单元均连接到H桥驱动电路输出端。

进一步的，电流检测单元包括电流幅值检测电路部分和电流方向检测电路部分。

进一步的，电流幅值检测电路部分包括第三电阻和继电器，第三电阻的第一端连接到H桥驱动电路输出端M1，第二端连接有电容的一端，电容的另一端连接继电器的常开触点，继电器的常闭触点通过第四电阻连接到H桥驱动电路输出端M2；

第三电阻的第二端连接有第四二极管的阴极，第四二极管的阳极连接有第五二极管的阳极，第五二极管的阴极连接到继电器常闭触点，第四二极管和第五二极管连接处通过第五电阻连接到整流单元正电压输出端；

电容两端并联电动机。

进一步的，电流方向检测电路部分包括第二电阻，第二电阻的一端连接到H桥驱动电路输出端M1，另一端连接有第三二极管的阳极，第三二极管的阴极连接到H桥驱动电路输出端M2，第三二极管的两端并联有第二二极管，并且第二二极管和第三二极管同向并联，第二二极管与第二电阻的连接处连接有第一电阻，所述第一电阻连接有第一二极管的阴极，第一二极管的阳极接地。

进一步的，电流检测单元通过继电器与保护控制单元连接，保护控制单元包括三极管，三极管的集电极与继电器的线圈的一端连接，三极管的集电极还连接有第六二极管的阳极，第六二极管的阴极连接到继电器线圈的另一端，并且第六二极管的阴极还通过第六电阻连接到整流单元正电压输出端，第六电阻两端并联有第七电阻，三极管的基极通过第八电阻连接控制单元输出信号端，三极管的发射极接地。

进一步的，第一二极管和第二二极管均为稳压二极管。

控制单元的核心为单片机，所述单片机型号为STC15W408AS。

所述整流单元采用全桥整流的方式将H桥输出端的双向电压转换为单向直流电压。