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无刷直流电机三段转速指示装置及指示方法

成果类型:: 发明专利

发布时间: 2023-10-07 13:08:09

科技成果产业化落地方案
方案提交机构:成果发布人| 涂媛 | 2023-10-07 13:08:09

本发明公开了一种无刷直流电机三段转速指示装置及指示方法,包括驱动模块、无刷直流电机的三相定子绕组、控制器,驱动模块与无刷直流电机的三相定子绕组连接;控制器的6个IO接口P1-P6分别和驱动模块的6个栅极输入相连;控制器的6个IO接口P7-P12在PWM无效时间内发送脉冲,用于电机相对于初始位置振动发音。指示方法包括:在通过PWM控制电机转速时,利用PWM无效的时间,通过控制器的IO接口P7-P12提供给MOS管脉冲,使电机振动发音;在低速、中速、高速状态下,发送脉冲的个数不同,使得电机振动产生声音的音调和发出“嘀”声个数的不同,起到电机三段转速指示的效果。

本发明的目的是解决现有技术中无刷直流电机三段转速指示难的问题。为了达到上述目的,本发明披露了一种无刷直流电机三段转速指示装置及指示方法,其具体技术方案如下:一种无刷直流电机三段转速指示装置,包括驱动模块、无刷直流电机的三相定子绕组、控制器和光耦隔离模块,其中:驱动模块与无刷直流电机的三相定子绕组连接,用于驱动电机旋转、振动;光耦隔离模块和控制器相连,用于防止PWM信号和脉冲信号互相干扰;控制器的IO接口P1-P6通过光耦隔离模块分别和驱动模块的6个栅极输入相连,用于发送PWM给6个MOS管的栅极,让电机正常转动;控制器的IO接口P7-P12通过光耦隔离模块和驱动模块的6个栅极输入相连,在PWM无效时间内发送脉冲,改变电机转子瞬时的受力情况,用于电机振动发音。本发明的进一步改进,驱动模块包括直流电源VDC、MOS管S1、MOS管S2、MOS管S3、MOS管S4、MOS管S5、MOS管S6;直流电源VDC的正极分别与MOS管S1的漏极、MOS管S3的漏极、MOS管S5的漏极连接;直流电源的负极分别和MOS管S4的源极、MOS管S6的源极、MOS管S2的源极连

无刷直流电机近年来得到了广泛的应用,其具有控制简单、效率高、调速性能好、输出转矩大的特点。在机器人、航空航天、精密电子仪器与设备等对电机性能、控制精度要求较高的场合和领域,无刷直流电机的应用和研究收到了广泛的重视。

目前市面上对于一些如水泵、风机等一样采用三段转速控制的直流电机运行的设备,大多无法判断无刷直流电机的运行状态,无法定性了解电机转速状态。

为了解决这一个问题,现有的做法是在无刷直流电机的转轴上增加传感器实现测速或者在转轴上贴反光纸再用光电测速仪测量,但是前者增加硬件成本,后者会带来较大的转速测量误差。而仅利用无刷直流电机本体振动发音,可以定性的确定转速的状态,基于此,可以利用控制电机的PWM,在PWM无效时间内发送脉冲,改变产生声音的音调和声音频率,设计一个三段转速指示装置。

此技术是江苏科技大学魏海峰研发,培养高等学历人才,促进科学技术发展。机械制造、焊接、船舶与海洋工程结构力学、轮机工程学科研究生学历教育船舶专业学科、应用物理学、生物技术、统计学、高分子材料工程、焊接技术与工程、机械电子工程、测控技术与仪器、财务管理、物流管理、公共事业管理本科学历教育相关科学研究、科技服务

与现有技术相比,本发的有益效果:1、本发明在不使用额外转速检测装置的情况下,仅利用控制器不同的IO接口发出PWM和脉冲,让电机在正常运转时振动发音,用很简单的方法实现了转速指示的效果;2、通过利用PWM无效时间发送不同频率的脉冲,改变在高速、中速、低速下电机因振动而产生声音的音调和发出声音的不同,实现了电机转速指示的作用。

技术转让,许可,合作所需资金需双方协商,此项技术想尽快落地保定,希望具备此项技术研发的技术方,能够尽快承接此项目。