CN203660929U - 电动机启动装置和电动机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种电动机启动装置和一种电动机，其中，电动机启动装置，包括：信号发生单元，用于产生预定周期的启动信号，其中，每个周期的启动信号包括第一时长的脉宽调制信号和第二时长的停止信号，且所述脉宽调制信号的占空比随所述启动信号的输入时长递增；信号输出单元，连接至电动机的控制端，用于将启动信号输出至电动机；检测单元，用于实时检测电动机的转速信号；判定单元，用于判断脉宽调制信号的占空比和/或电动机的转速，当占空比为1和/或电动机的转速达到预定目标值时，确定电动机启动完成。通过本实用新型的技术方案，避免了电动机启动时产生较大的噪音，同时避免了电动机启动时进入堵转保护，造成电动机启动失败。
Description
技术领域
本实用新型涉及电动机技术领域，具体而言，涉及一种电动机启动装置和一种电动机。
背景技术
在相关技术中，针对直流电动机的启动，通常有两种方式，第一种方式是采用直接启动的方式，但是电动机的启动噪音较大；第二种方式是采用逐步调速启动的方式，但是在电动机的负载扭矩较大时，在低速时不能启动，造成电动机的启动时间大于电动机的堵转判定时间，使得电机进入堵转保护，造成电机启动失败。
因此，如何避免电动机启动时产生较大的噪音，同时避免电动机启动时进入堵转保护成为亟待解决的技术问题。
实用新型内容
本实用新型旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。
为此，本实用新型的一个目的在于提出了一种能够避免电动机启动时产生较大的噪音，同时避免电动机启动时进入堵转保护的电动机启动装置。
本实用新型的另一个目的在于提出了一种电动机。
为实现上述目的，根据本实用新型的第一方面的实施例，提出了一种电动机启动装置，包括：信号发生单元，用于产生预定周期的启动信号，其中，每个周期的启动信号包括第一时长的脉宽调制信号和第二时长的停止信号，且所述脉宽调制信号的占空比随所述启动信号的输入时长递增；信号输出单元，连接至电动机的控制端，用于将所述信号发生单元产生的所述启动信号输出至所述电动机；检测单元，用于实时检测所述电动机的转速信号；判定单元，用于判断所述脉宽调制信号的占空比和/或所述电动机的转速，当所述占空比为1和/或所述电动机的转速达到预定目标值时，确定所述电动机启动完成。
根据本实用新型实施例的电动机启动装置，通过向电动机输入预定周期的启动信号，且每个周期的启动信号都包括脉宽调制信号，并使脉宽调制信号的占空比递增，使得电动机可以逐步加速进行启动，避免直接启动产生较大的噪音。
通过在每个周期的启动信号中都包括停止信号，可以使电动机能够采用间歇分段的方式逐步启动，避免了在电动机的启动扭矩不足时，继续向电动机输入脉宽调制信号，造成电动机的启动时间大于电动机的堵转判定时间，导致电动机启动失败。
另外，根据本实用新型上述实施例的电动机启动装置，还可以具有如下附加的技术特征：
根据本实用新型的一个实施例，所述第一时长小于所述电动机的堵转判定时间。
根据本实用新型实施例的电动机启动装置，通过使输入脉宽调制信号的第一时长小于电动机的堵转判定时间，可以避免在电动机的启动扭矩不足时，继续向电动机输入脉宽调制信号，造成电动机的启动时间超过了电动机的堵转判定时间，使电动机进入堵转保护，进而导致电动机启动失败。
根据本实用新型的一个实施例，所述信号发生单元具体用于：每经过所述预定周期，产生的所述脉宽调制信号的占空比增加预定数值。
根据本实用新型实施例的电动机启动装置，脉宽调制信号的占空比每经过预定周期增加的预定数值可以根据用户的需求进行设置，若用户需要电动机快速启动，则可以将该预定数值设置为较大的数值，比如40%（当然也可以是其他数值，比如25%、30%等），从而快速启动电动机。若用户需要慢速启动电动机，则可以将该预定数值设置为较小的数值，比如1%、2%等。
根据本实用新型的一个实施例，所述预定周期等于所述第一时长与所述第二时长之和，且所述第一时长大于或等于所述第二时长。
根据本实用新型实施例的电动机启动装置，通过使脉宽调制信号的输入时长大于或等于停止信号的输入时长，可以确保电动机能够逐步进行启动，避免停止信号的输入时长过大，造成电动机在停止输入脉宽调制信号后，电动机在停止信号的输入时长内又进入停止状态，导致电动机不能启动。
根据本实用新型的一个实施例，所述脉宽调制信号的初始占空比为10%至50%。
根据本实用新型的一个实施例，所述信号发生单元还用于：在所述判定单元确定所述电动机启动完成之后，产生连续的驱动信号；所述信号输出单元还用于：将所述驱动信号输出至所述电动机，以驱动所述电动机工作。
根据本实用新型实施例的电动机启动装置，在电动机启动之后，为了确保电动机持续进行工作，可以向电动机输入连续的驱动信号。
根据本实用新型第二方面的实施例，还提出了一种电动机，包括：控制端，连接至上述任一实施例所述的电动机启动装置，用于接收所述电动机启动装置发送的启动信号，以使所述电动机进行启动。
其中，信号发生单元可以由信号发生器以及IGBT（Insulated GateBipolar Transistor，绝缘栅双极型晶体管）组成，信号发生器产生预定周期的脉宽调制信号，并由IGBT控制产生停止信号。
在电动机启动完成之后，信号发生器可以产生连续的驱动信号驱动电动机进行工作。
信号输出单元可以是信号线，例如同轴线缆。
检测单元和判定单元可以是单片机，电动机将实时转速反馈给单片机。脉冲信号发生器与IGBT驱动器都连接至单片机，由单片机对脉宽调制信号的输出时长、停止信号的时长，以及占空比的增加量进行控制。并且由单片机根据电动机的实时转速和/或脉宽调制信号的占空比判断电动机是否启动完成。
本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1示出了根据本实用新型的实施例的电动机启动装置的示意框图；
图2示出了根据本实用新型的实施例的电动机启动装置与电动机的连接结构示意图；
图3示出了根据本实用新型的实施例的电动机启动信号的波形示意图。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本实用新型的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是，本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本实用新型的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
图1示出了根据本实用新型的实施例的电动机启动装置的示意框图。
如图1所示，根据本实用新型的实施例的电动机启动装置100，包括：信号发生单元102，用于产生预定周期的启动信号，其中，每个周期的启动信号包括第一时长的脉宽调制信号和第二时长的停止信号，且所述脉宽调制信号的占空比随所述启动信号的输入时长递增；信号输出单元104，连接至电动机的控制端，用于将所述信号发生单元102产生的所述启动信号输出至所述电动机；检测单元106，用于实时检测所述电动机的转速信号；判定单元108，用于判断所述脉宽调制信号的占空比和/或所述电动机的转速，当所述占空比为1和/或所述电动机的转速达到预定目标值时，确定所述电动机启动完成。
通过向电动机输入预定周期的启动信号，且每个周期的启动信号都包括脉宽调制信号，并使脉宽调制信号的占空比递增，使得电动机可以逐步加速进行启动，避免直接启动产生较大的噪音。
通过在每个周期的启动信号中都包括停止信号，可以使电动机能够采用间歇分段的方式逐步启动，避免了在电动机的启动扭矩不足时，继续向电动机输入脉宽调制信号，造成电动机的启动时间大于电动机的堵转判定时间，导致电动机启动失败。
另外，根据本实用新型上述实施例的电动机启动装置100，还可以具有如下附加的技术特征：
根据本实用新型的一个实施例，所述第一时长小于所述电动机的堵转判定时间。
通过使输入脉宽调制信号的第一时长小于电动机的堵转判定时间，可以避免在电动机的启动扭矩不足时，继续向电动机输入脉宽调制信号，造成电动机的启动时间超过了电动机的堵转判定时间，使电动机进入堵转保护，进而导致电动机启动失败。
根据本实用新型的一个实施例，所述信号发生单元102具体用于：每经过所述预定周期，产生的所述脉宽调制信号的占空比增加预定数值。
脉宽调制信号的占空比每经过预定周期增加的预定数值可以根据用户的需求进行设置，若用户需要电动机快速启动，则可以将该预定数值设置为较大的数值，比如40%（当然也可以是其他数值，比如25%、30%等），从而快速启动电动机。若用户需要慢速启动电动机，则可以将该预定数值设置为较小的数值，比如1%、2%等。
根据本实用新型的一个实施例，所述预定周期等于所述第一时长与所述第二时长之和，且所述第一时长大于或等于所述第二时长。
通过使脉宽调制信号的输入时长大于或等于停止信号的输入时长，可以确保电动机能够逐步进行启动，避免停止信号的输入时长过大，造成电动机在停止输入脉宽调制信号后，电动机在停止信号的输入时长内又进入停止状态，导致电动机不能启动。
根据本实用新型的一个实施例，所述脉宽调制信号的初始占空比为10%至50%。
根据本实用新型的一个实施例，所述信号发生单元102还用于：在所述判定单元108确定所述电动机启动完成之后，产生连续的驱动信号；所述信号输出单元104还用于：将所述驱动信号输出至所述电动机，以驱动所述电动机工作。
在电动机启动之后，为了确保电动机持续进行工作，可以向电动机输入连续的驱动信号。
图2示出了根据本实用新型的实施例的电动机启动装置与电动机的连接结构示意图。
如图2所示，电动机202的电源端（正电源端2026和负电源端2028）分别连接至电动机启动装置204中电源端VCC和接地端，电动机启动装置204向电动机202的控制端2024发送启动信号，以启动电动机202。其中，电动机启动装置204包括单片机。
电动机202通过反馈信号输出端2022将电动机202的转速信息发送至电动机启动装置204，以使电动机启动装置204根据电动机202的转速判断电动机202是否启动完成。
图3示出了根据本实用新型的实施例的电动机启动信号的波形示意图。
如图3所示，一个周期T的启动信号302包括t1时间的脉宽调制信号和t2时间的停止信号，且脉宽调制信号的占空比每经过一个周期T增加预定数值，使得电动机可以逐步加速进行启动，避免直接启动产生较大的噪音。同时，可以使电动机能够采用间歇分段的方式逐步启动，避免了在电动机的启动扭矩不足时，继续向电动机输入脉宽调制信号，造成电动机的启动时间大于电动机的堵转判定时间，导致电动机启动失败。
在检测到占空比为1和/或电动机的转速达到预定目标值时，确定电动机启动完成，输出持续稳定的驱动信号304，驱动电动机进行工作。
以上结合附图详细说明了本实用新型的技术方案，考虑到在相关技术中，通常有两种方式启动电动机，第一种方式是采用直接启动的方式，但是电动机的启动噪音较大；第二种方式是采用逐步调速启动的方式，但是在电动机的负载扭矩较大时，在低速时不能启动，造成电动机的启动时间大于电动机的堵转判定时间，使得电机进入堵转保护，造成电机启动失败。因此，本实用新型提出了一种新的电动机启动装置，可以使电动机逐步加速启动，避免直接启动产生较大的噪音，同时，避免在电动机的启动扭矩不足时，继续向电动机输入脉宽调制信号，造成电动机的启动时间大于电动机的堵转判定时间，导致电动机启动失败。
以上所述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。
Claims (7)
1.一种电动机启动装置，其特征在于，包括：
信号发生单元，用于产生预定周期的启动信号，其中，每个周期的启动信号包括第一时长的脉宽调制信号和第二时长的停止信号，且所述脉宽调制信号的占空比随所述启动信号的输入时长递增；
信号输出单元，连接至电动机的控制端，用于将所述信号发生单元产生的所述启动信号输出至所述电动机；
检测单元，用于实时检测所述电动机的转速信号；
判定单元，用于判断所述脉宽调制信号的占空比和/或所述电动机的转速，当所述占空比为1和/或所述电动机的转速达到预定目标值时，确定所述电动机启动完成。
2.根据权利要求1所述的电动机启动装置，其特征在于，所述第一时长小于所述电动机的堵转判定时间。
3.根据权利要求1所述的电动机启动装置，其特征在于，所述信号发生单元具体用于：
每经过所述预定周期，产生的所述脉宽调制信号的占空比增加预定数值。
4.根据权利要求1所述的电动机启动装置，其特征在于，所述预定周期等于所述第一时长与所述第二时长之和，且所述第一时长大于或等于所述第二时长。
5.根据权利要求1所述的电动机启动装置，其特征在于，所述脉宽调制信号的初始占空比为10%至50%。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的电动机启动装置，其特征在于，所述信号发生单元还用于：在所述判定单元确定所述电动机启动完成之后，产生连续的驱动信号；
所述信号输出单元还用于：将所述驱动信号输出至所述电动机，以驱动所述电动机工作。
7.一种电动机，其特征在于，包括：
控制端，连接至权利要求1至6中任一项所述的电动机启动装置，用于接收所述电动机启动装置发送的启动信号，以使所述电动机进行启动。
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| CN106541372A (zh) * | 2015-09-21 | 2017-03-29 | 南京德朔实业有限公司 | 电动工具及其利用行程开关控制电机转速的方法 |
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| GR01 | Patent grant | ||
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