[发明专利]一种新型的电机负载取样电路及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及电机负载检测的方法，尤其涉及一种新型的电机负载取样电路及其应用。

背景技术

为确保系统的可靠性，特别是负载端，控制系统需对其进行监控。目前对于双风扇电机模块负载电流检测的常用方法主要有两种：一、将两个取样电阻分别串接到两电机的电枢回路中，流经取样电阻的电路即为电机电流；二、因反电动势与电机负载电流成一定比例关系，对反电动势的检测即为对负载的检测。第一种方法最为直接，但电路较为复杂，成本较高；而第二种方法最为简单，成本最低，但实时性较差，有时并不能对极端情况进行及时保护。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷，提供一种简单易行的新型的电机负载取样电路及其应用。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种新型的电机负载取样电路，该电路包括电机负载电路，其特征在于，还包括一个取样电阻，该取样电阻串接在电机与电源之间，且续流回路接至电源侧。

所述的取样电阻串接在电机与电源正极之间，或电机与电源负极之间。

所述的电机包括至少两路。

所述的电机包括五路。

一种新型的电机负载取样电路的应用，其特征在于，该方法包括以下步骤：

(1)电机负载取样电路正常工作，流经取样电阻的电流是N路电机的总电流A；

(2)停止输出其中一路PWM，并等到该路电机续流电流减为零时，采集流经取样电阻的电流A1；

(3)A1即为其它(N-1)路电机的电流之和；将总电流与其它(N-1)路电机的电流之和A1相减得到原该路电机的负载电流；

(4)测得该路电机的反电动势；

(5)依次停止输出其他各路PWM，测得各路电机的负载电流及反电动势。

所述的N路电机为至少两路电机。

所述的N路电机为五路电机。

与现有技术相比，本发明的电路结构较为简单，并且在测量一台电机负载电流的同时还可测得其他电机的反电动势，这些取样信号对电机的堵转保护、过载保护、断路保护等都提供了必要的信息，且应用较为简单，容易实施。

附图说明

图1是本发明两路电机负载取样电路的高端驱动结构示意图；

图2是本发明两路电机负载取样电路的低端驱动结构示意图；

图3是本发明两路电机负载取样电路驱动及电流波形示意图；

图4是本发明两路电机负载取样电路的反电动势波形示意图；

图5是本发明两路电机负载取样电路的采样间隔示意图；

图6是本实用新型多路电机负载取样电路的高端驱动结构示意图；

图7是本实用新型多路电机负载取样电路的低端驱动结构示意图。

具体实施方式

以下结合具体实施例对本发明做进一步说明。

如图1和图2所示，两路电机负载取样电路。在通常情况下，流经取样电阻(R_shunt)的电流为两个电机负载电流之和。但当其中一个功率开关管(如：Q1)停止输出PWM一段很短的时间---T_bemf时，经过T_dis后，与此相对应的电机(M1)负载电流经续流会减小到零。此时，流经取样电阻的电流即为另一电机(M2)的负载电流。

驱动波形和负载电流波形如图3所示：PWM1为Q1的驱动信号；PWM2为Q2的驱动信号；I_shunt为流经取样电阻的电流；虚线标记为各自的负载电流。

为减小控制器的EMI，本文采取PWM居中对齐的方式，即两路PWM驱动信号相位相差二分之一PWM周期。

如图4所示，与此同时，对应电机(M1)的反电动势在T_dis之后也可测得。

如图5所示，为测另一电机的电流，可经过T_interval/2后，采用相同的方法即可。

如图6～7所示，该方法还可用于多路电机控制的电流和反电动势采样。

通常情况下，流经取样电阻的电流是N路电机的总电流。当其中一路PWM停止输出并等到该路电机续流电流减为零时，流经取样电阻的电流则为其它(N-1)路电机的电流之和。将两次电流相减即得原该路电机的负载电流，同时也可测得该路电机的反电动势。

依次分别采用此类方法，即可得到各路电机的负载电流和反电动势。