本发明涉及直流电机控制技术领域，具体为一种用于无刷直流电机的控制器。
背景技术：
无刷直流电机因具有调速方便、调速范围宽，低速性能好、运行平稳、噪声低、效率高等被应用于从工业到民生的各个领域，无刷直流电机控制器是无刷直流电机正常工作运行并实现各种调速等功能的指挥中心，完成对各种输入信号进行逻辑综合、为驱动电路提供各种控制信号、产生pwm脉宽调制信号、对电机进行速度环和电流环调节、使系统具有较好的动态和静态性能、实现短路、过流、欠压故障保护等功能。随着电机技术、电力电子技术、数字控制技术、控制理论及传感器技术的发展与应用，无刷直流电机的一般控制技术已日趋成熟，相关生产制造工艺和通用技术也均规范化，并形成了一系列标准。同时，其电机优化设计、节能型驱动、转矩波动抑制、无位置传感器控制、弱磁调速等技术难题均得到了很好的研究和解决。目前，无刷直流电机已在国防、机器人、航空航天、轨道交通、精密机床、汽车电子、家用电器、办公自动化、以及工业过程控制等领域得到了广泛的应用。
技术实现要素：
其目的在于针对现有技术中的应用需求，提供一种用于无刷直流电机的控制器。
为了实现上述发明目的，本发明采用以下技术方案：
一种用于无刷直流电机的控制器，包括检测电路、控制电路、驱动电路、功率转换电路，其特征在于：所述检测电路连接无刷直流电机和控制电路，所述控制电路连接检测电路、驱动电路和上位机，所述驱动电路连接功率转换电路，所述功率转换电路连接无刷直流电机。
所述检测电路用于输出方波信号、电机电流信号给控制电路；所述控制电路用于根据接收的方波信号计算出电机转子位置信号、转速信号，再根据电机转子位置信号、转速信号、接收的电机电流信号输出控制信号给驱动电路；所述驱动电路用于对接收的控制信号进行隔离放大并输出给功率转换电路；所述功率转换电路用于根据接收的隔离放大后的控制信号控制内部的igbt开关管开通或关断，从而实现对无刷直流电机转速和方向的控制。
所述检测电路包括位置检测电路和电流检测电路。
所述位置检测电路7包括光电开关9、遮光盘，所述光电开关安装在电机定子上，与安装在电机转子上的遮光盘配合输出方波信号；所述电流检测电路9连接无刷直流电机5，用于采集电机的电流信号。
所述驱动电路3内部包括集成门极驱动芯片，用于对接收的控制信号进行隔离放大。
还包括过流保护电路，用于通过内部比较器芯片对检测电路采集的电机电流信号与预设阈值做比较，输出电流超限报警信号给控制电路。
还包括绝缘保护电路，所述绝缘保护电路包括依次连接的检测采样电路、信号放大电路；所述绝缘保护电路连接电机的电缆，用于采集电缆电流信号并放大再输出给控制电路，由控制电路根据预设阈值判断出电缆是否故障。
本发明的有益效果在于：本发明的控制系统整体体积较小，适合在空间上有特殊要求的情况下使用，连接使用方便，可靠；且具有电流、绝缘等检测和保护功能，在系统出现异常现象时能够智能的进行判断和初步处理。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图中所示：检测电路1，控制电路2，驱动电路3，功率转换电路4，无刷直流电机5，上位机6，位置检测电路7，电流检测电路8，光电开关9。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
以下实施例中涉及的零部件、结构、机构等，如无特殊说明，则均为常规市售产品。
一种用于无刷直流电机的控制器，包括检测电路、控制电路2、驱动电路3、功率转换电路4，其特征在于：所述检测电路1连接无刷直流电机5和控制电路2，所述控制电路用来接收无刷直流电机的实时参数，并进行处理，以实现对电机运行状态的实时响应；所述控制电路2连接检测电路1、驱动电路3和上位机6，所述驱动电路3连接功率转换电路4，所述功率转换电路4连接无刷直流电机5。
所述检测电路1用于采集无刷直流电机的电流信号，并输出方波信号、电机电流信号给控制电路2；所述控制电路2用于根据接收的方波信号计算出电机转子位置信号、转速信号，再根据电机转子位置信号、转速信号、接收的电机电流信号输出控制信号给驱动电路3；所述驱动电路3用于对接收的控制信号进行隔离放大并输出给功率转换电路4；所述功率转换电路4用于根据接收的隔离放大后的控制信号控制内部的igbt开关管开通或关断，从而实现对无刷直流电机转速和方向的控制。
所述检测电路1包括位置检测电路7和电流检测电路9。
所述位置检测电路7使用光敏式检测原理，检测器呈u型结构，一边内置发光二极管，另一边内嵌光敏三极管。光束能否到达三极管是三极管是否导通的条件。光电开关一般会根据实际的需要安装在机壳上或者定子上。同时，转子上固定有遮光盘，它会与电机转子一同旋转。因此就可以利用这些特性调整每一相开通和关断的时刻及位置，以辅助软件功能的实现，达到控制要求。
所述电流检测电路9连接无刷直流电机，用于采集电机的电流信号，所述电流检测电路，采用霍尔元件进行测量，霍尔元件都具有磁敏性。载流状态的霍尔材料会在磁场中产生垂直于磁场以及电流的感应电动势。
所述驱动电路3内部包括集成门极驱动芯片，用于对接收的控制信号进行隔离放大。
还包括过流保护电路，用于通过内部比较器芯片对检测电路采集的电机电流信号与预设阈值做比较，输出电流超限报警信号给控制电路。
还包括绝缘保护电路，所述绝缘保护电路包括依次连接的检测采样电路、信号放大电路；所述绝缘保护电路连接电机的电缆，用于采集电缆电流信号并放大再输出给控制电路，由控制电路根据预设阈值判断出电缆是否故障。所述绝缘保护电路负责检测与系统相连接的电缆的绝缘情况。测试电路向电缆中预留的一芯电线中注入电流，当出现接地故障时，电流值会明显增大，此时检测电路会检测到存在故障，硬件保护会被触发，同时控制器也会根据采集到的数据特征作出判断。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
1.一种用于无刷直流电机的控制器，包括检测电路(1)、控制电路(2)、驱动电路(3)、功率转换电路(4)，其特征在于：所述检测电路(1)连接无刷直流电机(5)和控制电路(2)，所述控制电路(2)连接检测电路(1)、驱动电路(3)和上位机(6)，所述驱动电路(3)连接功率转换电路(4)，所述功率转换电路(4)连接无刷直流电机(5)。
2.根据权利要求1所述的一种用于无刷直流电机的控制器，其特征在于：所述检测电路(1)用于输出方波信号、电机电流信号给控制电路(2)；所述控制电路(2)用于根据接收的方波信号计算出电机转子位置信号、转速信号，再根据电机转子位置信号、转速信号、接收的电机电流信号输出控制信号给驱动电路(3)；所述驱动电路(3)用于对接收的控制信号进行隔离放大并输出给功率转换电路(4)；所述功率转换电路(4)用于根据接收的隔离放大后的控制信号控制内部的igbt开关管开通或关断，从而实现对无刷直流电机转速和方向的控制。
3.根据权利要求2所述的一种用于无刷直流电机的控制器，其特征在于：所述检测电路(1)包括位置检测电路(7)和电流检测电路(8)。
4.根据权利要求3所述的一种用于无刷直流电机的控制器，其特征在于：所述位置检测电路(7)包括光电开关(9)、遮光盘，所述光电开关安装在电机定子上，与安装在电机转子上的遮光盘配合输出方波信号；所述电流检测电路(8)连接无刷直流电机(5)，用于采集电机的电流信号。
5.根据权利要求2所述的一种用于无刷直流电机的控制器，其特征在于：所述驱动电路(3)内部包括集成门极驱动芯片，用于对接收的控制信号进行隔离放大。
6.根据权利要求1所述的一种用于无刷直流电机的控制器，其特征在于：还包括过流保护电路，用于通过内部比较器芯片对检测电路采集的电机电流信号与预设阈值做比较，输出电流超限报警信号给控制电路。
7.根据权利要求1所述的一种用于无刷直流电机的控制器，其特征在于：还包括绝缘保护电路，所述绝缘保护电路包括依次连接的检测采样电路、信号放大电路；所述绝缘保护电路连接电机的电缆，用于采集电缆电流信号并放大再输出给控制电路，由控制电路根据预设阈值判断出电缆是否故障。
技术总结