[实用新型]永磁同步电机的相电流检测保护电路

说明书

本实用新型公开了一种永磁同步电机的相电流检测保护电路，包括信号采集单元、电流检测单元和过流保护单元，信号采集单元采集电机的相电流并转化为电压信号；电流检测单元连接信号采集单元，将信号采集单元输出的交变电压信号转化为单极性电压信号；过流保护单元连接信号采集单元，将信号采集单元输出的交变电压信号转化为过流保护控制信号；过流保护单元的输出端连接电机三相输入端的桥臂电路。本实用新型的相电流检测保护电路，能够对永磁同步电机的相电流进行精确检测，并对电机以及逆变器进行保护。检测精度高、可靠性高，安全性强。从而达到在保证安全的前提下，提高电流环的控制精度和响应速度、改善电机控制性能的目的。

技术领域

本实用新型涉及一种电流检测保护电路，尤其涉及永磁同步电机的相电流检测保护电路。

背景技术

控制交流伺服系统的关键是能够实现对电机瞬时转矩的高性能控制，归根到底就是对电机电流的控制，电流检测信号质量的好坏直接影响了电机的控制性能，劣质的电流信号会造成电机运行时的转矩波动，严重时甚至会造成电机失控。因此要想获得优良的控制性能就必须对电流进行精确的检测，并做好相关保护措施。

目前，工业控制领域中，对于电机相电流的检测，比较常见的方法为采用霍尔式电流传感器来对电机相电流进行检测。霍尔式电流传感器是根据霍尔效应制成的一种传感器，使用方法一般为将电流传感器串接在电机的三相线中，这样可直接检测电机的相电流，并根据量程大小比例输出一定范围内的电压值，简单方便。但电流传感器一般成本较高，而且一旦选用量程较大的传感器，其检测精度会大幅降低，与此同时，由于传感器是根据霍尔效应制成的，因此传感器一旦受到外部电磁干扰，对电流的检测就会发生异常，从而导致电机失控。由于采用这种方法进行电流检测的伺服系统中，大多采用软件触发的方式来对过流事故进行相应的保护措施，而强大的电流很容易对主控芯片产生冲击使得软件触发方式失效，存在较大的安全隐患。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种永磁同步电机的相电流检测保护电路，降低永磁同步电机相电流的检测成本，提高检测的准确性、可靠性和使用安全性。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种永磁同步电机的相电流检测保护电路，包括信号采集单元、电流检测单元和过流保护单元，所述信号采集单元采集电机的相电流并转化为电压信号；所述电流检测单元连接信号采集单元，将所述信号采集单元输出的交变电压信号转化为单极性电压信号；所述过流保护单元连接信号采集单元，将所述信号采集单元输出的交变电压信号转化为过流保护控制信号；所述过流保护单元的输出端连接电机三相输入端的桥臂电路。

本实用新型一个较佳实施例中，进一步包括所述信号采集单元包括采样电阻R17；所述桥臂电路包括NMOS管一Q1、NMOS管二Q2，NMOS管一Q1 的漏极连接电源，NMOS管一Q1的源极连接NMOS管二Q2的漏极，形成节点A；NMOS管二Q2的源极连接采样电阻后接电源地，NMOS管二Q2源极和采样电阻的连接处形成节点B；电机的三相输入端连接节点A，所述电流检测单元和过流保护单元的输入端均连接节点B。

本实用新型一个较佳实施例中，进一步包括所述电流检测单元包括运放偏置电路；所述运放偏置电路具有分压电阻一R1、分压电阻二R2、运算放大器一IC1A、运算放大器二IC1B、增益电阻一R3、增益电阻二R4、增益电阻三 R5、增益电阻四R6；供电电压经分压电阻一和分压电阻二分压后接入所述运算放大器一的同相输入端，所述运算放大器一的输出端接入所述运算放大器一的反相输入端；

运算放大器一的输出端串联增益电阻三后连接运算放大器二的同相输入端；

运算放大器二的同相输入端还连接增益电阻一后接入节点B，运算放大器二的输出端经过所述增益电阻四后接入所述运算放大器二的反相输入端，运算放大器二的反相输入端还连接增益电阻二后接入信号电源地。