[实用新型]一种基于过零点检测控制的正反转模块

说明书

本实用新型公开一种基于过零点检测控制的正反转模块，包括电源电路、互锁延时电路、驱动电路、开关电路、检测电路、控制单元；驱动电路串联在互锁延时电路和开关电路之间，开关电路串联在负载电源与电机的绕线组接线端之间；检测电路的信号输入端连接开关电路；控制单元连接互锁延时电路以检测是否存在正转信号和/或反转信号，控制单元通过所述检测电路与所述驱动电路连接，该控制单元输出刹车信号至所述驱动电路，驱动电路根据刹车信号驱动所述开关电路中相应的开关导通，实现对电机的正反转控制和刹车控制。本实用新型兼具正反转控制和刹车功能，无需额外增加刹车组件，可调节刹车时间和力度，具有刹车结构简单、性能优良、可靠性高的特点。

技术领域

本实用新型涉及三相电机正反转控制技术领域，尤其涉及一种基于过零点检测控制的正反转模块。

背景技术

三相电机是指用交流电驱动的交流电动机，三相电机转动的原理：给三相电机施加三相电，电机定子在三相电的作用下，产生一个旋转磁场，磁场与转子形成相对切割运动，转子导体上产生感应电动势并产生感性电流。载流的转子导体在磁场中受到电磁力作用，形成电磁转矩，驱动转子旋转。转子转动方向与磁场方向有关，而磁场方向与三相电的相序有关，通过电机电源三相电相序的切换，就能控制电机的旋转方向。三相电机正反转模块可用于三相电相序的切换，从而控制电机的转动方向。

如果把三相电换成直流电，此时电机定子产生的磁场为恒定磁场，该磁场会阻碍电机转子的转动，形成刹车的效果。

目前用于三相电机控制的正反转模块大多数只能用于控制三相电机的正反转，其主要构成的部分是互锁延时电路、光耦隔离电路、功率组件电路。如果需要用到刹车功能，通常是采用反向制动或外加刹车组件的方式。而反向制动精准度较低，容易出现刹不停或过度刹车变成反转。外加刹车组件结构较复杂，且成本高。

个别正反转模块具有刹车功能，如CN201820080042.4《一种直流制动的三相电机正反转控制器》可以实现较好的刹车功能，但是控制电路较复杂，成本高：该方案采用的方式是三相电源通过二极管整流成直流电源，然后通过IGBT进行PWM控制，使得通过电机的电流恒定，在电机内部形成一个恒定磁场，阻止电机转动，形成刹车效果。由于该方案的刹车和正反转是独立的，且不能同时工作，需要用开关隔开，对产品的控制时序要求较高。

有鉴于此，本发明人研究出一种具有正反转控制功能和刹车功能的基于过零点检测控制的正反转模块。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种基于过零点检测控制的正反转模块，通过在常规的正反转模块上增加刹车功能，使得正反转模块兼具正反转控制和刹车功能，且无需额外增加刹车组件，可调节刹车时间和力度，具有刹车结构简单，刹车性能优良，可靠性高的特点。

为达到上述技术目的，本实用新型采用以下一种技术方案：

一种基于过零点检测控制的正反转模块，包括电源电路、互锁延时电路、驱动电路、开关电路、检测电路、控制单元；

所述互锁延时电路具有正转信号输入端、反转信号输入端，所述驱动电路串联在互锁延时电路和开关电路之间，所述开关电路串联在负载电源与电机的绕线组接线端之间，构成电机的正反转供电控制回路；

所述检测电路的信号输入端连接开关电路，以检测负载电源过零点信号以及负载电源的输入电压正负方向信息；

所述控制单元连接互锁延时电路以检测是否存在正转信号和/或反转信号，该控制单元还通过所述检测电路与所述驱动电路连接，在检测到负载电源过零点信号且无正转信号和反转信号时，该控制单元输出刹车信号至所述驱动电路，所述驱动电路根据刹车信号驱动所述开关电路中相应的开关导通，以形成将负载电源输入的交流电整流为直流电的整流电路，使电机因直流电产生的恒定方向磁场而制动。