本實用新型涉及冷媒回收機控制領域，尤其是涉及一種冷媒回收機用直流無刷電機的自動無級調(diào)速電路。

背景技術：

冷媒回收機是一種回收制冷劑的設備，用于回收制冷機械（民用、商用空調(diào)、冷柜、熱泵機組、螺桿離心機組等制冷機）中的制冷劑?；厥盏耐瑫r又對制冷劑進行一定的處理，如干燥、雜質(zhì)的過濾、油分等，以便于制冷劑的二次利用，廣泛用于家用、商用中央空調(diào)、制冷機生產(chǎn)廠家及售后服務。

現(xiàn)有冷媒回收機的動力大都采用感應電機或有刷直流電機，都無法根據(jù)負載變化來實現(xiàn)自動無級調(diào)速。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型主要是解決現(xiàn)有技術所存在的冷媒回收機缺少支持調(diào)速的電路、不能依據(jù)負載調(diào)整功率的技術問題，提供一種支持根據(jù)負載自動調(diào)整電機功率的冷媒回收機用直流無刷電機的自動無級調(diào)速電路。

本實用新型針對上述技術問題主要是通過下述技術方案得以解決的：一種冷媒回收機用直流無刷電機的自動無級調(diào)速電路，包括MCU電路、IPM功率驅(qū)動電路、溫度傳感器、低通濾波電路和電壓比較電路；所述MCU電路通過IPM功率驅(qū)動電路連接冷媒回收機的直流無刷電機的UVW相線，溫度傳感器與低通濾波電路的輸入端電連接，溫度傳感器設置在直流無刷電機的線包溫度檢測點上；低通濾波電路的輸出端連接電壓比較電路的輸入端，電壓比較電路的輸出端連接MCU電路；MCU電路還與直流無刷電機的霍爾傳感器電連接。

溫度傳感器檢測電機線包溫度，通過低通濾波電路濾波后輸入到電壓比較電路，電壓比較電路將采集到的溫度電壓信號與標準信號比較。如果線包溫度過高，則電壓比較電路輸出信號給MCU電路，MCU電路通過IPM功率驅(qū)動電路使電機減速、減功率運行，從而使電機在高負荷運行下也不會發(fā)生過熱燒毀故障。

作為優(yōu)選，所述低通濾波電路包括電阻R39、電容C32和電容C31，所述電容C32的正極和負極連接溫度傳感器的兩端，電容C32的負極還接地，電容C31和電容C32并聯(lián)，電阻R39的第一端連接電源VCC5V，電阻R39的第二端連接電容C32的正極，電容C32的正極連接電壓比較電路。

低通濾波電路濾除因引線帶來的測量誤差以及電機線包高頻干擾。

作為優(yōu)選，所述電壓比較電路包括比較器U12、電阻R41和電容C35；所述比較器U12的同相輸入端連接標準電壓，反相輸入端連接電容C32的正極，輸出端連接MCU電路；電阻R41的第一端連接電源VCC5V，電阻R41的第二端連接比較器U12的輸出端；電容C35的第一端連接比較器U12的輸出端，電容C35的第二端接地。

電壓比較器將溫度電壓信號與標準電壓比較，并將比較結果送入到MCU電路。

作為優(yōu)選，所述MCU電路包括MCU芯片，MCU芯片為STM8S903K3；MCU芯片的13腳連接比較器U12的輸出端；MCU芯片的6腳連接電源VCC5V；電容C39的第一端連接MCU芯片的6腳，第二端接地；電容C40和電容C39并聯(lián)；MCU芯片的5腳通過電容C46接地，1腳通過電容C47接地，4腳直接接地；MCU芯片的19腳、20腳、18腳、24腳、17腳和23腳連接IPM功率驅(qū)動電路。

MCU電路完成溫度判斷以及對電機的后續(xù)控制過程。

作為優(yōu)選，所述IPM功率驅(qū)動電路包括IPM芯片，IPM芯片為SD20M60AC；MCU芯片的23腳通過電阻R51連接IPM芯片的9腳，電容C43第一端連接IPM芯片的9腳，第二端接地；MCU芯片的24腳通過電阻R52連接IPM芯片的13腳，電容C44第一端連接IPM芯片的13腳，第二端接地；MCU芯片的20腳通過電阻R53連接IPM芯片的17腳，電容C45第一端連接IPM芯片的17腳，第二端接地；MCU芯片的17腳通過電阻R60連接IPM芯片的3腳，電容C51第一端連接IPM芯片的3腳，第二端接地；MCU芯片的18腳通過電阻R61連接IPM芯片的4腳，電容C52第一端連接IPM芯片的4腳，第二端接地；MCU芯片的19腳通過電阻R62連接IPM芯片的5腳，電容C53第一端連接IPM芯片的5腳，第二端接地；IPM芯片的24腳、25腳和26腳分別連接直流無刷電機的U相線、V相線和W相線。

作為優(yōu)選，所述溫度傳感器為熱敏電阻。

目前已有的電機溫度控制系統(tǒng)一般是采用溫度傳感器采樣溫度電壓信號，經(jīng)濾波處理送MCU進行AD轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，然后經(jīng)MCU進行數(shù)字濾波處理后進行數(shù)據(jù)計算比較，結果比較判斷去對電機做相應的處理；

本方案與現(xiàn)有的電機溫度控溫技術相比較，采用了硬件比較器，速度響應更快，保證了實時性；純硬件采集判斷，可靠性更高；不用AD轉(zhuǎn)換，成本更低；過程簡單明了。

本實用新型帶來的有益效果是，可以有效保護電機，防止電機堵轉(zhuǎn)、負載過大時出現(xiàn)電機過熱燒毀的情況。

附圖說明

圖1是本實用新型的一種結構框圖；

圖2和圖3是本實用新型的一種電路原理圖；

圖中：1、MCU電路；2、IPM功率驅(qū)動電路；3、溫度傳感器；4、低通濾波器電路；5、電壓比較電路；6、霍爾傳感器。

具體實施方式

下面通過實施例，并結合附圖，對本實用新型的技術方案作進一步具體的說明。

實施例：本實施例的一種冷媒回收機用直流無刷電機的自動無級調(diào)速電路，如圖1所示，包括MCU電路1、IPM功率驅(qū)動電路2、溫度傳感器3、低通濾波電路4和電壓比較電路5；所述MCU電路通過IPM功率驅(qū)動電路連接冷媒回收機的直流無刷電機的UVW相線，溫度傳感器與低通濾波電路的輸入端電連接，溫度傳感器設置在直流無刷電機的線包溫度檢測點上；低通濾波電路的輸出端連接電壓比較電路的輸入端，電壓比較電路的輸出端連接MCU電路；MCU電路還與直流無刷電機的霍爾傳感器6電連接。

如圖2和圖3所示，低通濾波電路包括電阻R39、電容C32和電容C31，所述電容C32的正極和負極連接溫度傳感器的兩端，電容C32的負極還接地，電容C31和電容C32并聯(lián)，電阻R39的第一端連接電源VCC5V，電阻R39的第二端連接電容C32的正極，電容C32的正極連接電壓比較電路。

低通濾波電路濾除因引線帶來的測量誤差以及電機線包高頻干擾。

電壓比較電路包括比較器U12、電阻R41和電容C35；所述比較器U12的同相輸入端連接標準電壓，反相輸入端連接電容C32的正極，輸出端連接MCU電路；電阻R41的第一端連接電源VCC5V，電阻R41的第二端連接比較器U12的輸出端；電容C35的第一端連接比較器U12的輸出端，電容C35的第二端接地。

電壓比較器將溫度電壓信號與標準電壓比較，并將比較結果送入到MCU電路。

MCU電路包括MCU芯片，MCU芯片為STM8S903K3；MCU芯片的13腳連接比較器U12的輸出端；MCU芯片的6腳連接電源VCC5V；電容C39的第一端連接MCU芯片的6腳，第二端接地；電容C40和電容C39并聯(lián)；MCU芯片的5腳通過電容C46接地，1腳通過電容C47接地，4腳直接接地；MCU芯片的19腳、20腳、18腳、24腳、17腳和23腳連接IPM功率驅(qū)動電路。

MCU電路完成溫度判斷以及對電機的后續(xù)控制過程。

IPM功率驅(qū)動電路包括IPM芯片，IPM芯片為SD20M60AC；MCU芯片的23腳通過電阻R51連接IPM芯片的9腳，電容C43第一端連接IPM芯片的9腳，第二端接地；MCU芯片的24腳通過電阻R52連接IPM芯片的13腳，電容C44第一端連接IPM芯片的13腳，第二端接地；MCU芯片的20腳通過電阻R53連接IPM芯片的17腳，電容C45第一端連接IPM芯片的17腳，第二端接地；MCU芯片的17腳通過電阻R60連接IPM芯片的3腳，電容C51第一端連接IPM芯片的3腳，第二端接地；MCU芯片的18腳通過電阻R61連接IPM芯片的4腳，電容C52第一端連接IPM芯片的4腳，第二端接地；MCU芯片的19腳通過電阻R62連接IPM芯片的5腳，電容C53第一端連接IPM芯片的5腳，第二端接地；IPM芯片的24腳、25腳和26腳分別連接直流無刷電機的U相線、V相線和W相線。

溫度傳感器為熱敏電阻。

本電路的應用過程如下：

一、通過熱敏電阻采集高壓直流無刷電機線包溫度電壓信號；

二、將步驟（一）采集到的線包溫度電壓信號輸入到溫度檢測比較電路，通過低通濾波濾出因引線帶來的測量誤差及電機線包高頻干擾，最后送入比較檢測電路與給定的溫度范圍比較判斷，然后判斷結果5V高低電平信號送入MCU；

三、步驟（二）所采集、濾波、差異比較所得到的電平信號送入MCU端口，MCU經(jīng)信號電平狀態(tài)判斷是否是過溫或者正常，如過溫MCU輸出給功率驅(qū)動模塊的PWM波占空比將開始減速；

四、經(jīng)過步驟（一）、步驟（二）、步驟（三）以后MCU采集電機霍爾信號，霍爾信號經(jīng)過MCU計算出當前電機轉(zhuǎn)速，然后與給定的最低轉(zhuǎn)速進行比較，如果轉(zhuǎn)速已經(jīng)達到或者低于給定的最低轉(zhuǎn)速，電機停止減速維持當前轉(zhuǎn)速；

五、當直流無刷電機轉(zhuǎn)速已經(jīng)達到或者低于給定的最低轉(zhuǎn)速后，經(jīng)過步驟（一）、步驟（二）、步驟（三）、步驟（四）后檢測到的過溫信號還是為過溫狀態(tài)MCU將判定為無效；

六、經(jīng)過步驟（一）、步驟（二）、步驟（三）、步驟（四）采集到的溫度狀態(tài)為正常溫度且步驟（四）采集到的轉(zhuǎn)速小于給定的最高轉(zhuǎn)速，此時MCU將輸出的PWM波占空比信號將開始加速；

七、每加速一次將循環(huán)步驟（一）、（二）、（三）、（四），直到再次檢測的轉(zhuǎn)速達到給定的最高轉(zhuǎn)速；

當電機所驅(qū)動的壓縮機負載變大時，電機的電流會變大，電機繞組的溫度會上升，當傳感器檢測的電機繞組溫度達到或超過電機驅(qū)動器設定的降轉(zhuǎn)速溫度點時，驅(qū)動器會以設定的降轉(zhuǎn)速節(jié)拍降轉(zhuǎn)速，這樣電流也隨之會下降，實現(xiàn)電機降溫。在降轉(zhuǎn)速的同時，驅(qū)動器也在以設定的節(jié)拍檢測溫度信號，電機溫度下降到驅(qū)動器設定的正常溫度后，傳感器把溫度信號傳輸給MCU，MCU判定溫度正常，電機又開始以驅(qū)動器設定的節(jié)拍提高轉(zhuǎn)速，直至額定轉(zhuǎn)速。通過溫度傳感器采集溫度信號，傳輸給驅(qū)動器的MCU，MCU作出判斷，發(fā)出降轉(zhuǎn)速或提升轉(zhuǎn)速的指令，整個控制系統(tǒng)來實現(xiàn)電機根據(jù)負載大小自動無級調(diào)速的運行過程。有了這個功能，當電機堵轉(zhuǎn)、負載過大時能可靠的保護電機，不致過熱燒毀。

目前已有的電機溫度控制系統(tǒng)一般是采用溫度傳感器采樣溫度電壓信號，經(jīng)濾波處理送MCU進行AD轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，然后經(jīng)MCU進行數(shù)字濾波處理后進行數(shù)據(jù)計算比較，結果比較判斷去對電機做相應的處理；

本方案與現(xiàn)有的電機溫度控溫技術相比較，采用了硬件比較器，速度響應更快，保證了實時性；純硬件采集判斷，可靠性更高；不用AD轉(zhuǎn)換，成本更低；過程簡單明了。

本文中所描述的具體實施例僅僅是對本發(fā)明創(chuàng)造精神作舉例說明。本實用新型所屬技術領域的技術人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或采用類似的方式替代，但并不會偏離本實用新型的原理或者超越所附權利要求書所定義的范圍。

盡管本文較多地使用了MCU、IPM、電壓比較等術語，但并不排除使用其它術語的可能性。使用這些術語僅僅是為了更方便地描述和解釋本實用新型的本質(zhì)；把它們解釋成任何一種附加的限制都是與本發(fā)明創(chuàng)造精神相違背的。