专利摘要

专利摘要

本实用新型公开了一种电压转换装置及电动机速度反馈系统，包括降压隔离电路、整流电路、滤波电路和电压转换电路；所述降压隔离电路接入电动机转子电动势，所述降压隔离电路与整流电路的输入端连接，所述整流电路的正输出端和负输出端分别与滤波电路的正输入端和负输入端连接；所述滤波电路的第一电位器的滑动触点作为输出端接入电压转换电路的输入端。通过对电动机转子电动势进行降压隔离、三相桥式整流、滤波、电压转换后，得到一个与电动机速度信号成正比的电压可调信号，解决了电动机无法通过安装测速编码器或者测速发电机得到转速信号的问题。

权利要求

1.一种电压转换装置，其特征在于，包括降压隔离电路、整流电路、滤波电路和电压转换电路；

所述降压隔离电路与整流电路的输入端连接，所述整流电路的正输出端和负输出端分别与滤波电路的正输入端和负输入端连接；

所述滤波电路的第一电位器的滑动触点作为输出端接入电压转换电路的输入端。

2.如权利要求1所述的一种电压转换装置，其特征在于，

所述降压隔离电路包括三相变压器，所述三相变压器的原边为降压隔离电路的输入端，所述三相变压器的副边为降压隔离电路的输出端。

3.如权利要求1所述的一种电压转换装置，其特征在于，

所述整流电路包括：第一整流二极管的阳极和第四整流二极管的阴极连接后作为整流电路第一输入端；

第三整流二极管的阳极和第六整流二极管的阴极连接后作为整流电路第二输入端；

第五整流二极管的阳极和第二整流二极管的阴极连接后作为整流电路第三输入端。

4.如权利要求3所述的一种电压转换装置，其特征在于，所述整流电路第一输入端与降压隔离电路的第一输出端相连接；

所述整流电路第二输入端与降压隔离电路的第二输出端相连接；

所述整流电路第三输入端与降压隔离电路的第三输出端相连接。

5.如权利要求3所述的一种电压转换装置，其特征在于，所述第一整流二极管、第三整流二极管、第五整流二极管的阴极相连接后作为整流电路的正输出端，所述第四整流二极管、第六整流二极管、第二整流二极管的阳极相连接后作为整流电路的负输出端。

6.如权利要求1所述的一种电压转换装置，其特征在于，所述滤波电路包括第一电容、第二电容、第一电阻和第一电位器；

所述第一电容、第二电容和第一电阻的第一端相连接后，接入整流电路的正输出端；

所述第一电容、第二电容和第一电位器的第二端相连接后，接入整流电路的负输出端；

所述第一电阻的第二端与第一电位器的第一端连接。

7.如权利要求1所述的一种电压转换装置，其特征在于，所述电压转换电路包括第二电阻、第三电阻和运算放大器；

所述第二电阻的第一端与第一电位器的滑动触点连接；第二电阻的第二端和所述第三电阻的第二端相连接后，接入所述运算放大器的反向输入端，所述运算放大器的同相输入端接地。

8.如权利要求7所述的一种电压转换装置，其特征在于，所述电压转换电路还包括第四电阻和第五电阻；

所述第四电阻的第一端与所述运算放大器的反向输入端连接，所述第四电阻的第二端与所述运算放大器的输出端相连接；

所述第五电阻的第一端与所述运算放大器的输出端相连接，所述第五电阻的第二端为所述电压转换电路的输出端。

9.如权利要求7所述的一种电压转换装置，其特征在于，所述电压转换电路还包括第二电位器和第一二极管；所述第二电位器的第一端接电源负极，第二电位器的第二端接地，第二电位器的滑动触点与所述第三电阻的第一端相连；

所述第一二极管的阳极接地，第一二极管阴极接电压转换电路的输出端。

10.一种电动机速度反馈系统，其特征在于，包括如权利要求1-9中任一项所述的电压转换装置。

说明书

技术领域

本实用新型涉及电机驱动技术领域，特别是涉及一种电压转换装置及电动机速度反馈系统。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本实用新型相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

在自动控制系统中，测量电机的实际转速时，测速装置通常采用测速编码器或者测速发电机获取电机速度反馈信号，在常规的电机中只有一端联接负载，另一端联接编码器测速使用；

而发明人发现，对于单轴伸电动机，一端接负载时，便无法通过安装测速编码器的方式实时测量电机转速，或者对于电机两端均带负载的情况下，也会出现测速编码器就无法安装的问题，即无法通过安装测速编码器的方式实时测量电机转速。同时，目前尚未有根据电动机的转子电动势转换为与电动机速度信号相关的可调电压信号，并以此获取电动机速度反馈信号的系统。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型提出了一种电压转换装置及电动机速度反馈系统，通过对电动机转子电动势进行降压隔离、三相桥式整流、滤波、电压转换后，得到一个与电动机速度信号成正比的电压可调信号，解决了电动机无法通过安装测速编码器或者测速发电机得到转速信号的问题。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

第一方面，本实用新型提供一种电压转换装置，包括降压隔离电路、整流电路、滤波电路和电压转换电路；

所述降压隔离电路与整流电路的输入端连接，所述整流电路的正输出端和负输出端分别与滤波电路的正输入端和负输入端连接；

所述滤波电路的第一电位器的滑动触点作为输出端接入电压转换电路的输入端。

第二方面，本实用新型提出一种电动机速度反馈系统，包括上述的电压转换装置。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

本实用新型通过依次连接的降压隔离电路、整流电路、滤波电路和电压转换电路设计了电压转换装置，将电动势接入到三相变压器，经三相变压器隔离降压后的输出端信号与三相桥式整流电路的输入端相连接，经三相桥式整流电路整流后输出端得到的直流脉动信号连接到滤波电路，经滤波电路得到的平稳直流信号连接到电压变换电路，经电压变换电路输出与电动机速度信号成正比例的电压可调信号，并以此获取电动机速度反馈信号，解决了电动机无法通过安装测速编码器获取速度反馈信号的问题。并且，本实用新型可应用在任何由转子处引出转子电动势的绕线式交流电动机。

附图说明

构成本实用新型的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。

图1为本实用新型实施例1提供的电压转换装置电路图；

图2(a)-图2(d)为本实用新型实施例2提供的电压转换电路运算放大器输入、输出电压关系波形图。

具体实施方式：

下面结合附图与实施例对本实用新型做进一步说明。

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本实用新型提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本实用新型所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本实用新型的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

实施例1

如图1所示，本实施例提供一种电压转换装置，包括降压隔离电路、整流电路、滤波电路和电压转换电路；

所述降压隔离电路包括三相变压器，所述三相变压器的原边为所述降压隔离电路的输入端，所述三相变压器的副边ua、ub、uc为所述降压隔离电路的输出端，所述输入端接入三相电动势UA、UB、UC；

通过降压隔离电路对电动势降压后，即降低了后续信号处理电路对元器件的要求，同时由于三相变压器原边和副边没有电的联系，因此三相变压器还能起到隔离电动机侧交流信号与转速反馈信号的作用，避免相互干扰，增加稳定性。

所述整流电路采用一组共阴极与一组共阳极的三相半波可控整流电路的串联，包括由第一、第二、第三、第四、第五、第六整流二极管组成的三相桥式全波整流电路；所述降压隔离电路与整流电路连接，任意两个整流二极管的阳极和阴极连接后，接入降压隔离电路输出端；降压后的三相交流电动势通过三相桥式全波整流电路转换为脉动直流电压。

具体的，第一整流二极管的阳极和第四整流二极管的阴极连接后作为整流电路A项的输入端与降压变压器的副边ua相连接；第三整流二极管的阳极和第六整流二极管的阴极连接后作为整流电路B项的输入端与降压变压器的副边ub相连接；第五整流二极管的阳极和第二整流二极管的阴极连接后作为整流电路C项的输入端与降压变压器的副边uc相连接；

第一、第三、第五整流二极管的阴极相连接后作为整流电路的正输出端，第四、第六、第二整流二极管的阳极相连接后作为整流电路的负输出端；整流电流的正输出端和负输出端分别与滤波电路连接。

所述滤波电路包括第一电容，第二电容，第一电阻和第一电位器；所述第一电容的第一端、第二电容的第一端、第一电阻的第一端相连接作为滤波电路的正输入端，与整流电路的正输出端连接；

所述第一电容的第二端、第二电容的第二端、第一电位器的第二端相连接并且接地作为滤波电路的负输入端，与整流电路的负输出端连接；

所述第一电阻的第二端与第一电位器的第一端连接，所述第一电位器的滑动触点v1作为滤波电路的输出端，接入电压转换电路的输入端。

在滤波电路中，脉动直流电由第一电容和第二电容滤波成为平稳电压，其中，第二电容负责滤除由于三相桥式全波整流电路换向时产生的毛刺电压，使输出直流电压更加平稳；滤波后的输出电压由第一电位器调节大小，为防止滑动电位器调节时产生零电阻，将第一电阻与第一电位器串联，第一电阻起到限流作用。

经过降压、整流、滤波处理后在第一电位器滑动触点处得到的输出电压v1的大小与转速高低成反比，即电动机转速升高时，电压值减小，转速降低时，电压值增大；但作为转速反馈信号，电压数值的大小必须与转速成正比，因此滤波后由第一电位器滑动触点处得到的电压必须通过变换，变换为与转速成正比的信号方能作为速度反馈信号使用。

所述电压转换电路包括运算放大器、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第二电位器和第一二极管；

所述第二电阻的第一端作为电压转换电路的输入端，与滤波电路的输出端连接；

所述第二电阻的第二端和所述第三电阻的第二端相连接，作为运算放大器的反向输入端，所述运算放大器的同相输入端接地；

所述第四电阻的第一端与所述运算放大器的反向输入端连接，所述第四电阻的第二端与所述运算放大器的输出端相连接；

所述第五电阻的第一端与所述运算放大器的输出端相连接，所述第五电阻的第二端为所述电压转换电路的输出端vo；

所述第二电位器的第一端接电源负级，所述第二电位器的第二端接地，所述第二电位器的滑动端v2与所述第三电阻的第一端相连；

所述第一二极管的正端接地，所述第一二极管负端接所述电压转换电路的输出。电压转换电路将滤波电路输出的平稳直流电压转换为与电动机转子转速成正比的0～9V可调的直流电压，直流电压直接作为速度反馈信号参与自动控制。

实施例2

本实施例提出一种电动机速度反馈系统，包括实施例1所述的电压转换装置，通过采集电动机转子电动势，并对该电动势进行降压隔离、三相桥式整流、滤波、电压转换后，得到一个与电动机速度信号成正比的0～9V可调电压信号。

如图2(a)-图2(d)所示，v1是滤波电路的输出电压，n是电动机转速，当电机转速为0时输出电压v1的最大值为v1(max)；第二电位器接负电源，由第二电位器处引出的电压v2为负值，调整第二电位器滑动触头使v2的绝对值等于滤波电路的输出电压v1的最大值；滤波电路的输出电压v1与第二电位器滑动头处引出的负电压v2相加则为负值，其绝对值的大小与电动机转速n高低成正比：v1和v2相加后通过第二电阻和第三电阻接入集成运算放大器的反向输入端，运算放大器同相输入端接地，所以经运算放大器反向后得到与电动机转速n大小成正比的输出电压vo，此输出电压vo即为反应电动机转速的反馈信号。

可以理解的，本实施例可以应用在单轴伸交流电动机，但不限制在单轴伸交流电动机，任何可以由转子处引出转子电动势的绕线式交流电动机均适用。

以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

上述虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式进行了描述，但并非对本实用新型保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。

一种电压转换装置及电动机速度反馈系统专利购买费用说明

Q：办理专利转让的流程及所需资料

A：专利权人变更需要办理著录项目变更手续，有代理机构的，变更手续应当由代理机构办理。

1：专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。

2：按规定缴纳著录项目变更手续费。

3：同时提交相关证明文件原件。

4：专利权转移的，变更后的专利权人委托新专利代理机构的，应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。

Q:专利著录项目变更费用如何缴交

A：（1）直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,（2）通过代办处缴纳，（3）通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式

Q：专利转让变更，多久能出结果

A：著录项目变更请求书递交后，一般1-2个月左右就会收到通知，国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。