[实用新型]电动机通用功率驱动电路

说明书

技术领域

本实用新型属于自动化、电动机控制和电子设计领域，具体为一种电动机通用功率驱动电路。 

背景技术

电动机是国民生产和人们日常生活中重要的动力来源，有着举足轻重的地位，电动机的种类也十分繁多，常见的有直流电动机、同步电动机、异步电动机、步进电动机以及开关磁阻电动机等。通常对于无需频繁正反转和调速要求不高的场合，电动机可以不用功率驱动器，上电就可以转动，如大功率的有刷直流电动机和大功率的异步电动机。而对于需要频繁正反转和精确控制转速的电动机调速系统，则要配有功率驱动器，如无刷直流电动机调速系统、永磁同步电动机调速系统、开关磁阻电动机调速系统等，因此功率驱动器已经逐渐成为电动机高性能调速系统中不可或缺的重要组成部分。 

功率驱动器是由大功率电力电子器件构成的功率变换装置，主要作用是对供电电源进行各种变换，如整流、逆变、调频、调压等，以驱动电动机转动。随着电力电子器件制造技术和变流技术的日新月异，功率驱动器的拓扑结构和电动机控制方式也屡有创新和进步。虽然在实际应用中，通常会选用集成驱动电路、保护电路和功率器件于一体的智能功率模块(IPM)，但是在对电动机控制的科研和实验中，由于不是过分强调效率、专用性和为了便于实验、测试和性能分析等原因，通常都使用分立模块。 

实用新型内容

本实用新型针对现有技术的不足，设计了一种可以驱动无刷直流电动机、永磁同步电动机、异步电动机和开关磁阻电动机通用功率驱动电路。 

对于直流无刷电动机调速系统、永磁同步电动机调速系统、异步电动机调速系统以及开关磁阻电动机调速系统，都需要将直流电源逆变成交流电供给电动机定子绕组。逆变器有多种拓扑结构，如全桥回路、不对称半桥回路、H桥回路、(n+1)型回路等，通常无刷直流电动机、永磁同步电动机、异步电动机的逆变器拓扑结构一致，都使用全桥型回路，开关磁阻电动机使用的是不对称半桥回路。通过比较不难发现这两种回路在电动机定子绕组相数一致的情况下所使用的元器件种类和数量完全一致，电路连接方式也十分相似，只有微小差异，只需对电路做微小调整便可消除这种差异。本实用新型专利对不对称半桥回路进行了改进，此改进使得功率驱动器不仅可以驱动开关磁阻电动机还可以驱动永磁同步电机、异步电动机和无刷直流电动机。 

具体改进方法是将不对称半桥回路各相上、下桥臂的出线端处并联了一条带插座的支路，当驱动器驱动的是开关磁阻电动机，则逆变器各相上、下桥臂接入电动机定子绕组，并入的支路并不用导线连接，此时逆变器实为不对称半桥回路；当驱动器驱动的是无刷直流电动机、永磁同步电机或异步电动机，则将逆变器各相的上桥臂接入电动机定子绕组，同时将并入的支路用导线连接，此时逆变器实为全桥回路。 

本实用新型一种电动机通用功率驱动电路，包括逆变器电路、电压检测电路、逆变器驱动信号接口、电动机绕组电流检测电路接口和八个插座； 

所述的逆变器电路包括第一开关管Q1、第二开关管Q2、第三开关管Q3、第四开关管Q4、第五开关管Q5、第六开关管Q6、第七开关管Q7、第八开关管Q8、第一续流二极管D1、第二续流二极管D2、第三续流二极管D3、第四续流二极管D4、第五续流二极管D5、第六续流二极管D6、第七续流二极管D7、第八续流二极管D8；所述的第一开关管Q1的C极、第二开关管Q2的C极、第三开关管Q3的C极、第四开关管Q4的C极、第一续流二极管D1的负极、第二续流二极管D2的负极、第三续流二极管D3的负极、第四续流二极管D4的负极接直流母线电源的正极VCC；第五开关管Q5的E极、第六开关管Q6的E极、第七开关管Q7的E极、第八开关管Q8的E极、第五续流二极管D5的正极、第六续流二极管D6的正极、第七续流二极管D7的正极、第八续流二极管D8的正极接直流母线电源的地极GND；第一开关管Q1的E、接口A1接第五续流二极管D5的负极；第一续流二极管D1的正极、接口A2接第五开关管Q5的C极；第二开关管Q2的E极、接口B1接第六续流二极管D6的负极；第二续流二极管D2的正极接口B2接第六开关管Q6的C极；第三开关管Q3的E极、接口C1接第七续流二极管D7的负极；第三续流二极管D3的正极、接口C2接第七开关管Q7的C极；第四开关管Q4的E极、接口D1接第八续流二极管D8的负极；第四续流二极管D4的正极、接口D2接第八开关管Q8的C极。

所述的电压检测电路包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第一电容C1、稳压二极管D9、发光二极管D10；