电机转速限制模组、方法和电机装置与流程

1.本发明涉及电机驱动技术领域，尤其涉及一种电机转速限制模组、方法和电机装置。


背景技术：

2.现有的电机装置在工作时，会设置在带负载情况下对电机装置包括的电机的超前角(所述超前角也可以称为进角)的补偿。而在电机装置在出厂检查时，电机处于空载状态，但是默认还是对所述超前角进行补偿，因此会导致电机的转速很快，从而导致电机故障。


技术实现要素：

3.本发明的主要目的在于提供一种电机转速限制模组、方法和电机装置，解决现有技术中当电机的转速过大时不能对电机的转速进行限速，从而导致电机故障的问题。
4.为了达到上述目的，本发明提供了一种电机转速限制模组，应用于电机装置，所述电机装置包括电机，所述电机转速限制模组包括转速转换电路和转速限制电路，其中，
5.所述转速转换电路用于将转速信号转换为相应的转速电压，并通过转速电压输出端输出所述转速电压；当所述电机的转速不为0时，所述转速信号的频率与所述电机的转速成正比；
6.所述转速限制电路用于在所述电机的转速指令电压大于预定转速指令阈值电压时，并当所述转速电压指示所述转速信号的频率大于预定频率时，控制所述电机的超前角为0。
7.可选的，当所述电机的转速不为0时，所述转速信号为方波信号。
8.可选的，所述转速转换电路包括第一滤波电路、第一比较电路、第一分压电阻和第二滤波电路，所述第一比较电路包括第一输出端；
9.所述第一滤波电路用于对所述转速信号进行阻容滤波，以形成并通过第一信号输出端输出滤波转速信号；
10.所述第一比较电路用于根据所述滤波转速信号的电位与触发参考电压控制通过所述第一输出端输出第一输出电压信号，控制当所述滤波转速信号的电位大于所述触发参考电压时，所述第一输出端处于高阻态，并控制当所述滤波转速信号的电位小于所述触发参考电压时，通过所述第一输出端输出低电压；
11.所述第一输出端通过所述第一分压电阻与参考电压端电连接；
12.所述第二滤波电路用于对所述第一输出电压信号进行低通滤波，以将所述第一输出电压信号转换为所述转速电压，并通过所述转速电压输出端输出所述转速电压。
13.可选的，所述第一滤波电路包括第一滤波电阻和第一滤波电容；
14.所述第一滤波电阻的第一端与转速信号输入端电连接，所述第一滤波电阻的第二端与所述第一信号输出端电连接；
15.所述第一滤波电容的第一端与所述第一信号输出端电连接，所述第一滤波电容的
第二端与第一电压端电连接；
16.所述转速信号输入端用于提供所述转速信号。
17.可选的，所述第二滤波电路包括第二滤波电阻和第二滤波电容，其中，
18.所述第二滤波电阻的第一端与所述第一输出端电连接，所述第二滤波电阻的第二端与所述第二滤波电容的第一端电连接；
19.所述第二滤波电容的第二端与第一电压端电连接；
20.所述第二滤波电容的第一端与所述转速电压输出端电连接。
21.可选的，所述转速限制电路包括第二比较电路、第二分压电阻、第三比较电路和第四比较电路；所述第二比较电路包括第二输出端，所述第三比较电路包括第三输出端，所述第三输出端与所述电机的超前角设置端口电连接；所述第四比较电路包括第四输出端，所述第四输出端与所述转速电压输出端电连接；
22.所述第二比较电路分别与限速参考电压端和所述转速电压输出端电连接，所述第二比较电路用于比较限速参考电压和所述转速电压，并当所述转速电压的电位大于所述限速参考电压时，通过所述第二输出端输出低电压，并当所述转速电压小于所述限速参考电压时，控制所述第二输出端处于高阻态；
23.所述第二分压电阻的第一端与参考电压端电连接，所述第二分压电阻的第二端与所述第二输出端电连接；
24.所述第三比较电路用于比较转速指令参考电压和所述第二输出端输出的第二输出电压，并当所述第二输出电压大于所述转速指令参考电压时，控制第三输出端处于高阻态，并当所述第二输出电压小于所述转速指令参考电压时，控制通过所述第三输出端输出低电压至所述超前角设置端口，以控制所述电机的超前角为0；
25.所述第四比较电路用于比较所述电机的转速指令电压与预定转速指令阈值电压，并在所述电机的转速指令电压大于预定转速指令阈值电压时，控制第四输出端处于高阻态，在所述电机的转速指令电压小于预定转速指令阈值电压时控制通过所述第四输出端输出低电压至所述转速电压输出端；
26.所述限速参考电压端用于提供所述限速参考电压。
27.可选的，所述转速限制电路还包括控制电阻、第三分压电阻和第四分压电阻；
28.所述控制电阻的第一端与所述第二输出端电连接，所述控制电阻的第二端与所述限速参考电压端电连接；
29.所述第三分压电阻的第一端与参考电压端电连接，所述第三分压电阻的第二端与所述限速参考电压端电连接；
30.所述第四分压电阻的第一端与限速参考电压端电连接，所述第四分压电阻的第二端与第二电压端电连接。
31.本发明还提供了一种电机转速限制方法，应用于上述的电机转速限制模组，所述电机转速限制方法包括：
32.转速转换电路将转速信号转换为相应的转速电压；当所述电机的转速不为0时，所述转速信号的频率与电机的转速成正比；
33.在电机的转速指令电压大于预定转速指令阈值电压时，并当所述转速电压指示所述转速信号的频率大于预定频率时，转速限制电路控制所述电机的超前角为0。
34.可选的，当所述电机的转速不为0时，所述转速信号为方波信号。
35.可选的，所述转速转换电路包括第一滤波电路、第一比较电路、第一分压电阻和第二滤波电路；所述转速转换电路将转速信号转换为相应的转速电压步骤包括：
36.所述第一滤波电路对所述转速信号进行阻容滤波，以形成滤波转速信号；
37.所述第一比较电路根据所述滤波转速信号的电位与触发参考电压控制通过第一输出端输出第一输出电压信号，控制当所述滤波转速信号的电位大于所述触发参考电压时，控制所述第一输出端处于高阻态，并控制当所述滤波转速信号的电位小于所述触发参考电压时，控制通过所述第一输出端输出低电压；
38.所述第二滤波电路对所述第一输出电压信号进行低通滤波，以将所述第一输出电压信号转换为所述转速电压。
39.可选的，所述转速限制电路包括第二比较电路、第二分压电阻、第三比较电路和第四比较电路；
40.所述在电机的转速指令电压大于预定转速指令阈值电压时，并当所述转速电压指示所述转速信号的频率大于预定频率时，转速限制电路控制所述电机的超前角为0步骤包括：
41.所述第四比较电路比较电机的转速指令电压与预定转速指令阈值电压，并在所述电机的转速指令电压大于预定转速指令阈值电压时，所述第四比较电路控制第四输出端处于高阻态，在所述电机的转速指令电压小于预定转速指令阈值电压时，所述第四比较电路控制通过所述第四输出端输出低电压至转速电压输出端；
42.所述第二比较电路比较所述转速电压和限速参考电压，并当所述转速电压大于所述限速参考电压的电位时，通过第二输出端输出低电压，并当所述转速电压小于所述限速参考电压时，控制所述第二输出端处于高阻态；
43.所述第三比较电路比较转速指令参考电压和所述第二输出端输出的第二输出电压，并当所述第二输出电压大于所述转速指令参考电压时，控制第三输出端处于高阻态，并当所述第二输出电压小于所述转速指令参考电压时，控制通过所述第三输出端输出低电压至电机的超前角设置端口，以控制所述电机的超前角为0。
44.本发明还提供了一种电机装置，包括电机和上述的电机转速限制模组；
45.所述电机转速限制模组用于对所述电机的转速进行限速。
46.与现有技术相比，本发明所述的电机转速限制模组、方法和电机装置能够对电机的转速进行限速，在电机的转速过大时降低电机的转速，从而不会导致电机故障。
附图说明
47.图1是本发明实施例所述的电机转速限制模组的结构图；
48.图2是本发明所述的电机转速限制模组中的转速转换电路的一实施例的结构图；
49.图3是所述转速转换电路的另一实施例的结构图；
50.图4是各滤波转速信号的波形图；
51.图5是所述转速转换电路的又一实施例的结构图；
52.图6是第一个第一输出电压信号vout1_trg1和第一转速电压vspeed_dc1的波形图；
53.图7是第二个第一输出电压信号vout1_trg2和第二转速电压vspeed_dc2的波形图；
54.图8是第三个第一输出电压信号vout1_trg3的波形图；
55.图9是所述转速转换电路的再一实施例的电路图；
56.图10是本发明所述的电机转速限制模组中的转速限制电路的一实施例的结构图；
57.图11是所述转速限制电路的另一实施例的电路图；
58.图12是第二输出电压vpc_limit的波形图、限速参考电压vref_limit的波形图和转速电压vspeed_dc的波形图；
59.图13是所述转速限制电路的又一实施例的电路图；
60.图14是本发明所述的电机转速限制模组的一具体实施例的电路图；
61.图15是本发明实施例所述的电机装置的电路图。
具体实施方式
62.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
63.本发明实施例所述的电机转速限制模组应用于电机装置，所述电机装置包括电机，如图1所示，所述电机转速限制模组包括转速转换电路11和转速限制电路12，其中，
64.所述转速转换电路11用于将转速信号fg转换为相应的转速电压，并通过转速电压输出端speed_dc输出所述转速电压；当所述电机的转速不为0时，所述转速信号的频率与所述电机的转速成正比；
65.所述转速限制电路12与所述转速电压输出端speed_dc电连接，用于在所述电机的转速指令电压大于预定转速指令阈值电压时，并当所述转速电压指示所述转速信号的频率大于预定频率时，控制所述电机的超前角为0。
66.在具体实施时，所述预定转速指令阈值电压可以根据实际情况选定，例如，所述预定转速指令阈值电压可以为2.5v，但不以此为限。
67.在本发明实施例中，所述电机可以为三相直流无刷电机，但不以此为限。
68.在本发明实施例中，所述预定频率可以根据实际情况选定。
69.在本发明实施例中，所述转速限制电路12还可以与转速指令电压端和预定转速指令阈值电压端电连接，所述转速指令电压端用于提供所述电机的转速指令电压，所述预定转速指令阈值电压端用于提供所述预定转速指令阈值电压。
70.本发明实施例所述的电机转速限制模组在工作时，所述转速转换电路11用于将转速信号fg转换为相应的转速电压，所述转速转换电路11通过所述转速电压输出端speed_dc输出所述转速电压至所述转速限制电路12；当所述电机的转速大于预定转速时，所述转速信号的频率大于所述预定频率，所述转速电压指示所述转速信号的频率大于预定频率；在所述电机的转速指令电压大于预定转速指令阈值电压时，并当所述转速电压指示所述转速信号的频率大于预定频率时，所述转速限制电路12控制所述电机的超前角为0，以对电机的转速进行限速，降低电机的转速。
71.在本发明实施例中，所述转速限制电路可以与所述电机的超前角设置端口电连接，当所述转速限制电路向所述电机的超前角设置端口提供低电压时，将电机的超前角设置为0。
72.可选的，当所述电机的转速不为0时，所述转速信号为方波信号。
73.在具体实施时，当所述电机的转速不为0时，所述转速信号可以为方波信号，所述转速信号的频率与所述电机的转速成正比；当所述电机的转速高时，所述转速信号的频率大；当所述电机的转速低时，所述转速信号的频率小。
74.在本发明实施例中，当所述转速信号为方波信号时，所述转速信号的电位可以在0v与第一高电压vfg之间切换，例如，vfg可以为5v，但不以此为限。
75.在本发明实施例中，当所述电机的转速不为0时，所述转速电压可以与所述转速信号的频率正相关，此时，当所述电机的转速指令电压大于预定转速指令阈值电压，并所述转速电压大于预定限制电压时，所述转速电压指示所述转速信号的频率大于预定频率，但不以此为限。
76.在具体实施时，所述预定限制电压可以为限速参考电压vref_limit，但不以此为限。
77.所述转速电压与所述转速信号的频率正相关指的是：当所述转速信号的频率为第一频率时，所述转速电压为第一转速电压，当所述转速信号的频率为第二频率时，所述转速电压为第二转速电压；当所述第一频率小于所述第二频率时，所述第一转速电压小于所述第二转速电压。
78.在本发明实施例中，当电机的转速为0时，所述转速信号可以为0v直流电压信号或5v直流电压信号，此时所述转速信号的频率为0，但不以此为限。
79.在具体实施时，当电机的转速为0，并所述转速信号为5v直流电压信号时，所述转速电压比较大，所述转速电压大于所述预定限制电压；因此在本发明实施例中，在所述电机的转速指令电压大于预定转速指令阈值电压时，所述转速限制电路12才在所述转速电压大于所述预定限制电压时，控制所述电机的超前角为0，防止电机的转速为0时还进行限速操作的情况发生。
80.在实际操作时，在所述电机正常运转时，所述电机的转速指令电压vsp可以在2.1v至5.4v之间；当vsp小于2v时，电机的转速为0；当vsp较大时，所述电机的转速可以较大，当vsp较小时，所述电机的转速可以较小，但不以此为限。
81.如图2所示，所述转速转换电路的一实施例可以包括第一滤波电路20、第一比较电路21、第一分压电阻r4和第二滤波电路22，所述第一比较电路21包括第一输出端out1_trg；所述第一滤波电路20包括第一信号输出端fg_trg；所述第二滤波电路22包括转速电压输出端speed_dc；
82.所述第一滤波电路20用于对所述转速信号fg进行阻容滤波，以形成滤波转速信号，并通过所述第一信号输出端fg_trg输出所述滤波转速信号；
83.所述第一比较电路21与所述第一信号输出端fg_trg电连接，用于根据所述滤波转速信号的电位与触发参考电压vref_trg，控制通过所述第一输出端out1_trg输出第一输出电压信号，控制当所述滤波转速信号的电位大于所述触发参考电压vref_trg时，所述第一输出端out1_trg处于高阻态，并控制当所述滤波转速信号的电位小于所述触发参考电压
vref_trg时，通过所述第一输出端out1_trg输出低电压；
84.所述第一输出端out1_trg通过所述第一分压电阻r4与参考电压端电连接；所述参考电压端用于提供参考电压vreg；
85.所述第二滤波电路22与所述第一输出端out1_trg电连接，用于对所述第一输出电压信号进行低通滤波，以将所述第一输出电压信号转换为所述转速电压，并通过所述转速电压输出端speed_dc输出所述转速电压。
86.图2所示的转速转换电路的实施例在工作时，当电机的转速不为0时，第二滤波电路22通过所述转速电压输出端speed_dc输出的所述转速电压与所述转速信号的频率正相关，但不以此为限。
87.本发明如图2所示的转速转换电路的实施例在工作时，第一滤波电路20对所述转速信号fg进行阻容滤波，以形成滤波转速信号；所述第一比较电路21比较所述滤波转速信号的电位与所述触发参考电压vref_trg；当所述滤波转速信号的电位大于所述触发参考电压vref_trg时，所述第一输出端out1_trg处于高阻态；当所述滤波转速信号的电位小于所述触发参考电压vref_trg时，通过所述第一输出端out1_trg输出低电压，所述第二滤波电路22对所述第一输出电压信号进行低通滤波，以将所述第一输出电压信号转换为所述转速电压。
88.可选的，所述第一滤波电路可以包括第一滤波电阻和第一滤波电容；
89.所述第一滤波电阻的第一端与转速信号输入端电连接，所述第一滤波电阻的第二端与所述第一信号输出端电连接；
90.所述第一滤波电容的第一端与所述第一信号输出端电连接，所述第一滤波电容的第二端与第一电压端电连接；
91.所述转速信号输入端用于提供所述转速信号。
92.在本发明实施例中，所述第一电压端可以为地端，但不以此为限。
93.如图3所示，在图2所示的转速转换电路的实施例的基础上，所述第一滤波电路20可以包括第一滤波电阻r1和第一滤波电容c1；
94.所述第一滤波电阻r1的第一端与转速信号输入端电连接，所述第一滤波电阻r1的第二端与所述第一信号输出端fg_trg电连接；
95.所述第一滤波电容c1的第一端与所述第一信号输出端fg_trg电连接，所述第一滤波电容c1的第二端与地端gnd电连接；
96.所述转速信号输入端用于提供所述转速信号fg。
97.所述第一滤波电路20通过所述第一信号输出端fg_trg输出滤波转速信号，当所述电机的转速不为0时，所述滤波转速信号可以为三角波信号。
98.如图3所示的转速转换电路的实施例在工作时，当所述电机的转速不为0时，所述第一滤波电路20对所述转速信号fg进行阻容滤波，将所述转速信号fg转换为以0.5vfg为中心值上下波动的三角波信号；当所述转速信号fg的频率越大时，所述三角波信号的波动越小；所述第一比较电路21比较所述滤波转速信号的电位与触发参考电压vref_trg，vref_trg小于0.5vfg。
99.在本发明实施例中，当所述电机的转速不为0时，所述转速信号的电位可以在0v与第一高电压vfg之间切换，例如，vfg可以为5v，当所述电机的转速不为0时，第一滤波电路20
将所述转速信号fg转换为以2.5v为中心值上下波动的三角波信号。
100.如图4所示，当所述转速信号fg的频率为第一频率时，所述第一滤波电路20将所述转速信号fg转换为第一个滤波转速信号vfg_trg1；
101.当所述转速信号fg的频率为第二频率时，所述第一滤波电路20将所述转速信号fg转换为第二个滤波转速信号vfg_trg2；
102.当所述转速信号fg的频率为第三频率时，所述第一滤波电路20将所述转速信号fg转换为第三个滤波转速信号vfg_trg3；
103.所述第一频率小于所述第二频率，所述第二频率小于所述第三频率。在图4所示的实施例中，vfg_trg1、vfg_trg2和vfg_trg3都为三角波信号。由图4可知，vfg_trg1的波动幅度大于vfg_trg2的波动幅度，vfg_trg2的波动幅度大于vfg_trg3的波动幅度。
104.在图4中，横轴为时间t，单位为ms(毫秒)。
105.在具体实施时，可以通过第一电压生成电路来生成vref_trg，但不以此为限。
106.如图5所示，在图3所示的转速转换电路的实施例的基础上，所述转换转速电路还可以包括第一电压生成电路40；
107.所述第一电压生成电路40可以包括第一电压生成电阻r2和第二电压生成电阻r3；
108.r2的第一端与参考电压端电连接，r2的第二端与触发参考电压端电连接；所述参考电压端用于提供参考电压vreg；
109.r3的第一端与r2的第二端电连接，r3的第二端与地端gnd电连接；
110.所述触发参考电压端用于提供所述触发参考电压vref_trg。
111.在图5所示的实施例中，参考电压vreg为5v直流电压，r2的电阻值为100千欧，r3的电阻值为47千欧，则vref_trg等于5
×
(47/147)v，但不以此为限。
112.第一比较电路21比较所述第一个滤波转速信号与vref_trg，通过所述第一输出端输出第一个第一输出电压信号vout1_trg1(vout1_trg1的波形如图6所示)，vout1_trg1为pwm(脉宽调制)信号；
113.第一比较电路21比较所述第二个滤波转速信号与vref_trg，通过所述第一输出端输出第二个第一输出电压信号vout1_trg2(vout1_trg2的波形如图7所示)，vout1_trg2为pwm信号；
114.第一比较电路21比较所述第三个三角波信号与vref_trg，通过所述第一输出端输出第三个第一输出电压信号vout1_trg3(vout1_trg3的波形如图8所示)，vout1_trg3为直流电压信号。
115.在图8对应的实施例中，由于第三个滤波转速信号的电位一直大于vref_trg，因此所述第一输出端out1_trg一直处于高阻态，vout1_trg3为直流电压信号。
116.如图6所示，vout1_trg1的电位在0v和第一电压v1之间切换；如图7所示，vout1_trg2的电位在0v和第二电压v2之间切换；对比图6和图7可知，v2大于v1，并对比图8和图7可知，vout1_trg3的电位大于v2。
117.由图6和图7可知，vout1_trg2的占空比大于vout1_trg1的占空比。
118.在图6、图7和图8中，横轴为时间t，单位为毫秒。
119.可选的，所述第二滤波电路包括第二滤波电阻和第二滤波电容，其中，
120.所述第二滤波电阻的第一端与所述第一输出端电连接，所述第二滤波电阻的第二
端与所述第二滤波电容的第一端电连接；
121.所述第二滤波电容的第二端与第一电压端电连接；
122.所述第二滤波电容的第一端与所述转速电压输出端电连接。
123.如图9所示，在图3所示的转速转换电路的实施例的基础上，所述第二滤波电路22包括第二滤波电阻r5和第二滤波电容c2，其中，
124.所述第二滤波电阻r5的第一端与所述第一输出端out1_trg电连接，所述第二滤波电阻r5的第二端与所述第二滤波电容c2的第一端电连接；
125.所述第二滤波电容c2的第二端与地端gnd电连接；
126.所述第二滤波电容c2的第一端与所述转速电压输出端speed_dc电连接。
127.如图6所示，所述第二滤波电路22对将第一个第一输出电压信号vout1_trg1进行低通滤波，将vout1_trg1转换为第一转速电压vspeed_dc1；
128.如图7所示，所述第二滤波电路22对将第二个第一输出电压信号vout1_trg2进行低通滤波，将vout1_trg2转换为第二转速电压vspeed_dc2；
129.对比图6和图7可知，vspeed_dc2大于vspeed_dc1。
130.可选的，所述转速限制电路包括第二比较电路、第二分压电阻和第三比较电路；所述第二比较电路包括第二输出端，所述第三比较电路包括第三输出端，所述第三输出端与所述电机的超前角设置端口电连接；
131.所述第二比较电路分别与限速参考电压端和所述转速电压输出端电连接，所述第二比较电路用于比较所述限速参考电压和所述转速电压，并当所述转速电压的电位大于所述限速参考电压时，通过所述第二输出端输出低电压，并当所述转速电压小于所述限速参考电压时，控制所述第二输出端处于高阻态；
132.所述第二分压电阻的第一端与参考电压端电连接，所述第二分压电阻的第二端与所述第二输出端电连接；
133.所述第三比较电路用于比较转速指令参考电压和所述第二输出端输出的第二输出电压，并当所述第二输出电压大于所述转速指令参考电压时，控制第三输出端处于高阻态，并当所述第二输出电压小于所述转速指令参考电压时，控制通过所述第三输出端输出低电压至所述超前角设置端口，以控制所述电机的超前角为0；
134.所述限速参考电压端用于提供所述限速参考电压。
135.在具体实施时，所述转速限制电路可以包括第二比较电路、第二分压电阻和第三比较电路，所述第二比较电路比较所述转速电压和所述限速参考电压，当所述转速电压大于所述限速参考电压时，所述第二比较电路通过所述第二输出端输出低电压；当所述转速电压小于所述限速参考电压时，所述第二比较电路控制所述第二输出端处于高阻态；所述第三比较电路比较所述转速指令参考电压和所述第二输出端输出的第二输出电压，当所述第二输出电压大于所述转速指令参考电压时，第三比较电路控制第三输出端处于高阻态，当所述第二输出电压小于所述转速指令参考电压时，第三比较电路控制通过所述第三输出端输出低电压至所述超前角设置端口，以控制所述电机的超前角为0，从而对电机的转速进行限速，降低电机的转速。
136.如图10所示，所述转速限制电路的一实施例可以包括第二比较电路32、第二分压电阻r9和第三比较电路33；所述第二比较电路32包括第二输出端pc_limit，所述第三比较
电路33包括第三输出端，所述第三输出端与所述电机的超前角设置端口pc_ic电连接；
137.所述第二比较电路32分别与限速参考电压端和所述转速电压输出端speed_dc电连接，所述第二比较电路用于比较所述转速电压和限速参考电压vref_limit，并当所述转速电压大于所述限速参考电压vref_limit时，通过所述第二输出端pc_limit输出低电压，并当所述转速电压小于所述限速参考电压vref_limit时，控制所述第二输出端pc_limit处于高阻态；
138.所述第二分压电阻r9的第一端与参考电压端电连接，所述第二分压电阻r9的第二端与所述第二输出端pc_limit电连接；所述参考电压端用于提供参考电压vreg；
139.所述第三比较电路33用于比较转速指令参考电压vref_vsp1和所述第二输出端pc_limit输出的第二输出电压，并当所述第二输出电压大于所述转速指令参考电压vref_vsp1时，控制第三输出端处于高阻态，从而使得所述超前角设置端口pc_ic处于高阻态，并当所述第二输出电压小于所述转速指令参考电压时，控制通过所述第三输出端输出低电压至所述超前角设置端口pc_ic，以控制所述电机的超前角为0；
140.所述限速参考电压端用于提供所述限速参考电压vref_limit。
141.在本发明实施例中，所述预定限制电压可以为所述限速参考电压vref_limit，但不以此为限。
142.在本发明实施例中，所述限速参考电压vref_limit可以随着pc_limit输出的第二输出电压变化而变化，但不以此为限。
143.可选的，所述转速限制电路还可以包括控制电阻、第三分压电阻和第四分压电阻；
144.所述控制电阻的第一端与所述第二输出端电连接，所述控制电阻的第二端与所述限速参考电压端电连接；
145.所述第三分压电阻的第一端与参考电压端电连接，所述第三分压电阻的第二端与所述限速参考电压端电连接；
146.所述第四分压电阻的第一端与参考电压端电连接，所述第四分压电阻的第二端与第二电压端电连接。
147.在本发明实施例中，所述第二电压端可以为地端，但不以此为限。
148.在优选情况下，如图11所示，在图10所示的转速限制电路的实施例的基础上，本发明实施例所述的电机转速限制模组还可以包括控制电阻r8、第三分压电阻r6和第四分压电阻r7；
149.所述控制电阻r8的第一端与所述第二输出端pc_limit电连接，所述控制电阻r8的第二端与所述限速参考电压端电连接；所述限速参考电压端用于提供限速参考电压vref_limit；
150.所述第三分压电阻r6的第一端与参考电压端电连接，所述第三分压电阻r6的第二端与所述限速参考电压端电连接；所述参考电压端用于提供参考电压vreg；
151.所述第四分压电阻r7的第一端与所述限速参考电压端电连接，所述第四分压电阻r7的第二端与地端gnd电连接。
152.在图11所示的转速限制电路的实施例中，通过控制电阻r8，可以在pc_limit输出的第二输出电压为低电压时，降低vref_limit，实现迟滞功能。
153.在本发明实施例中，如果不设置r8，则会产生转速忽高忽低的情况。
154.在图11所示的转速限速电路的实施例中，当转速电压大于vref_limit时，pc_limit输出低电压，此时第三比较电路33控制通过所述第三输出端输出低电压至所述超前角设置端口pc_ic，以控制所述电机的超前角为0，进而降低电机的转速，转速电压变小，如果未设置r8，则当电机转速减小到一定转速时，第三比较电路33会停止输出低电压至超前角设置端口pc_ic，则电机转速会增加，会产生在限速时转速忽高忽低的现象。基于此，本发明实施例设置r8，以在pc_limit输出的第二输出电压为低电压时，相应拉低vref_limit，以能够达到稳定限速的目的。
155.在本发明实施例中，r8的电阻值可以为33千欧，r6的电阻值和r7的电阻值都可以为200千欧，但不以此为限。
156.如图12所示，在第一阶段t1，所述电机的转速逐渐增加，speed_dc输出的转速电压vspeed_dc逐渐增加，但此时转速电压vspeed_dc小于vref_limit，则pc_limit处于高阻态，pc_limit输出的第二输出电压vpc_limit在2.5v与5v之间；
157.在第二阶段t2，所述电机的转速继续增加，speed_dc输出的转速电压vspeed_dc继续增加，直至转速电压vspeed_dc大于vref_limit，pc_limit输出的第二输出电压vpc_limit为低电压，通过r8相应拉低vref_limit，第三比较电路33通过所述第三输出端输出低电压至所述超前角设置端口pc_ic，以控制所述电机的超前角为0，进而拉低电机的转速，并降低speed_dc输出的转速电压vspeed_dc；
158.在第三阶段t3，所述电机的转速下降到一定转速时，speed_dc输出的转速电压vspeed_dc小于vref_limit，pc_limit处于高阻态，pc_limit输出的第二输出电压vpc_limit在2.5v与5v之间，并通过r8拉升vref_limit。
159.在图12中，粗线所示的是vpc_limit的波形，虚线所示的是vref_limit的波形，细线所示的是vspeed_dc的波形，横轴是时间。
160.可选的，本发明实施例所述的电机转速限制模组还可以包括第四比较电路；所述第四比较电路包括第四输出端，所述第四输出端与所述转速电压输出端电连接；
161.所述第四比较电路用于比较所述电机的转速指令电压与预定转速指令阈值电压，并在所述电机的转速指令电压大于预定转速指令阈值电压时，控制第四输出端处于高阻态，在所述电机的转速指令电压小于预定转速指令阈值电压时控制通过所述第四输出端输出低电压至所述转速电压输出端。
162.在实际操作时，当所述电机的转速为0时，所述转速信号可以为0v直流电压信号或5v直流电压信号；当所述转速信号为5v直流电压信号时，所述转速电压比较大，则会发生电机的转速为0时，本发明实施例所述的电机转速限制模组也会对电机的转速进行限速，为了防止此种情况发生，则采用第四比较电路，在电机的转速指令电压小于预定转速指令阈值电压时，通过所述第四输出端输出低电压至所述转速电压输出端，以在电机的转速为0时，即使转速信号为5v直流电压信号，本发明实施例所述的电机转速限制模组不会对电机的转速进行限速。
163.在本发明实施例中，所述预定转速指令阈值电压例如可以为2.5v，但不以此为限。
164.在本发明实施例中，在所述电机正常运转时，所述电机的转速指令电压vsp可以在2.1v至5.4v之间；当vsp小于2v时，电机的转速为0；当vsp较大时，所述电机的转速可以较大，当vsp较小时，所述电机的转速可以较小，但不以此为限。
165.在具体实施时，当所述电机的转速为0时，所述电机的转速指令电压vsp小于所述预定转速指令阈值电压。
166.如图13所示，在图10所示的转速限制电路的实施例的基础上，本发明实施例所述的电机转速限制模组还可以包括第四比较电路34；所述第四比较电路34包括第四输出端，所述第四输出端与所述转速电压输出端speed_dc电连接；
167.所述第四比较电路34用于比较所述电机的转速指令电压vsp与预定转速指令阈值电压vref_vsp，并在所述电机的转速指令电压vsp大于预定转速指令阈值电压vref_vsp时，控制第四输出端处于高阻态，在所述电机的转速指令电压vsp小于预定转速指令阈值电压时，控制通过所述第四输出端输出低电压至所述转速电压输出端speed_dc，以使得speed_dc的电位为低电压，pc_limit不会输出低电压，第三比较电路33不会输出低电压至pc_ic，本发明实施例所述的电机转速限制模组不会进行对电机的转速进行限速操作。
168.在本发明实施例中，vref_vsp1与vref_vsp可以相等，或者，vref_vsp1与vref_vsp也可以不相等。
169.在本发明实施例中，vref_vsp1与vref_vsp都可以等于2.5v，但不以此为限。
170.在具体实施时，所述预定转速指令阈值电压与所述限速参考电压可以为同一电压，但不以此为限。
171.在本发明实施例中，所述第一比较电路和第二比较电路可以集成于第一比较器芯片中，所述第三比较电路和所述第四比较电路可以集成于第二比较器芯片中。所述第一比较器芯片和所述第二比较器芯片可以为型号为ba10393的比较器芯片。
172.在具体实施时，所述第一比较电路的功能和所述第二比较电路的功能可以由第一比较器芯片实现，所述第三比较电路的功能和所述第四比较电路的功能可以由第二比较器芯片实现。
173.在本发明实施例中，所述第一比较器芯片和第二比较器芯片可以包括第一供电端vcc、第二供电端vee、第一正相输入端 in1、第一反相输入端-in1、第二正相输入端 in2、第二反相输入端-in2、第一比较输出端out1和第二比较输出端out2；
174.第一比较器芯片的第一比较输出端out1可以与第一比较电路的第一输出端电连接，第一比较器芯片的第二比较输出端out2可以与第二比较电路的第二输出端电连接；
175.第二比较器芯片的第一比较输出端out1可以与第三比较电路的第三输出端电连接，第二比较器芯片的第二比较输出端out2可以与第四比较电路的第四输出端电连接。
176.如图14所示，本发明所述的电机转速限制模组的一具体实施例包括第一比较器芯片u1、第二比较器芯片u2、第一分压电阻r4、第一滤波电路、第一电压生成电路、第二滤波电路、第二分压电阻r9、控制电阻r8、第三分压电阻r6、第四分压电阻r7、第五分压电阻r12和第六分压电阻r13；
177.所述第一滤波电路包括第一滤波电阻r1和第一滤波电容c1；所述第一电压生成电路包括第一电压生成电阻r2和第二电压生成电阻r3；所述第二滤波电路包括第二滤波电阻r5和第二滤波电容c2；
178.所述第一比较器芯片u1的第一比较输出端与第一输出端out1_trg电连接；
179.所述第一输出端out1_trg通过所述第一分压电阻r4与参考电压端电连接；所述参考电压端用于提供参考电压vreg；
180.所述第一滤波电阻r1的第一端与转速信号输入端电连接，所述第一滤波电阻r1的第二端与所述第一信号输出端fg_trg电连接；
181.所述第一滤波电容c1的第一端与所述第一信号输出端fg_trg电连接，所述第一滤波电容c1的第二端与地端gnd电连接；
182.所述转速信号输入端用于提供所述转速信号fg；
183.r2的第一端与参考电压端电连接，r2的第二端与触发参考电压端电连接；所述参考电压端用于提供参考电压vreg；
184.r3的第一端与r2的第二端电连接，r3的第二端与地端gnd电连接；
185.所述触发参考电压端用于提供所述触发参考电压vref_trg；
186.所述第二滤波电阻r5的第一端与所述第一输出端out1_trg电连接，所述第二滤波电阻r5的第二端与所述第二滤波电容c2的第一端电连接；
187.所述第二滤波电容c2的第二端与地端gnd电连接；
188.所述第二滤波电容c2的第一端与所述转速电压输出端speed_dc电连接；
189.所述第二分压电阻r9的第一端与参考电压端电连接，所述第二分压电阻r9的第二端与所述第二输出端pc_limit电连接；
190.所述控制电阻r8的第一端与所述第二输出端pc_limit电连接，所述控制电阻r8的第二端与限速参考电压端电连接；所述限速参考电压端用于提供限速参考电压vref_limit；
191.所述第三分压电阻r6的第一端与所述参考电压端电连接，所述第三分压电阻r6的第二端与所述限速参考电压端电连接；
192.所述第四分压电阻r7的第一端与所述参考电压端电连接，所述第四分压电阻r7的第二端与地端gnd电连接；
193.所述第一比较器芯片u1的第一正相输入端与所述第一信号输出端fg_trg电连接，所述第一比较器芯片u1的第一反相输入端与所述触发参考电压端电连接；
194.所述第一比较器芯片u1的第二正相输入端与所述限速参考电压端电连接，所述第一比较器芯片u1的第二反相输入端与所述转速电压输出端speed_dc电连接，所述第一比较器芯片u1的第二比较输出端与所述第二输出端pc_limit电连接；
195.所述第二比较器芯片u2的第一正相输入端与所述第二输出端pc_limit电连接，所述第二比较器芯片u2的第一反相输入端与预定转速指令阈值电压端电连接；所述预定转速指令阈值电压端用于提供预定转速指令阈值电压vref_vsp；
196.所述第二比较器芯片u2的第一比较输出端与所述电机的超前角设置端口pc_ic电连接；
197.所述第二比较器芯片u2的第二正相输入端与所述预定转速指令阈值电压端电连接；
198.所述预定转速指令阈值电压端与r12的第一端电连接，r12的第二端与所述参考电压端电连接；
199.r13的第一端与地端gnd电连接，r13的第二端与r12的第一端电连接；
200.所述第二比较器芯片u2的第二比较输出端与所述转速电压输出端speed_dc电连接。
201.在图14中，标号为vcc的为供电电压，所述第一比较器芯片u1的第一供电端接入vcc，所述第二比较器芯片u2的第一供电端接入vcc，所述第一比较器芯片u1的第二供电端与地端gnd电连接，所述第二比较器芯片u2的第二供电端与地端gnd电连接。
202.在图14所示的电机转速限制模组的具体实施例中，r2的电阻值可以为100千欧，r3的电阻值可以为47千欧，r1的电阻值可以为100千欧，c1的电容值可以为6.8nf，r4的电阻值可以为470千欧，r5的电阻值可以为100千欧，c2的电容值可以为200nf，r6的电阻值和r7的电阻值可以为200千欧；r8的电阻值为33千欧，r9的电阻值为10千欧，r12和r13的电阻值可以为100千欧，但不以此为限。
203.本发明如图14所示的电机转速限制模组的具体实施例在工作时，第一滤波电路将转速信号fg转换为滤波转速信号，并通过fg_trg将所述滤波转速信号提供至第一比较器芯片u1的第一正相输入端，所述第一比较器芯片u1的第一反相输入端接入vref_trg，当所述滤波转速信号的电位大于vref_trg时，第一比较器芯片u1控制out1_trg处于高阻态，当所述滤波转速信号的电位小于vref_trg时，第一比较器芯片u1控制通过out1_trg输出低电压；第二滤波电路对out1_trg输出的第一输出电压信号进行低通滤波，以将所述第一输出电压信号转换为转速电压，并通过所述转速电压输出端speed_dc输出所述转速电压至所述第一比较器芯片u1的第二反相输入端，第一比较器芯片u1的第二正相输入端接入vref_limit，当vref_limit大于所述转速电压时，第一比较器芯片u1控制pc_limit处于高阻态，当vref_limit小于所述转速电压时，第一比较器芯片u1控制pc_lmiit输出低电压；pc_limit可以通过r8控制调节vref_limit；所述第二比较器芯片u2的第一正相输入端与pc_limit电连接，所述第二比较器芯片u2的第一反相输入端接入vref_vsp，当pc_limit输出的第二输出电压大于vref_vsp时，pc_ic处于高阻态，当pc_limit输出的第二输出电压小于vref_vsp时，第二比较器芯片u2通过其第一比较输出端输出低电压至pc_ic，以将电机的超前角设置为0，从而降低电机的转速；所述第二比较器芯片u2的第二正相输入端接入所述电机的转速指令电压vsp，所述第二比较器芯片u2的第二反相输入端接入vref_vsp，当vsp大于vref_vsp时，所述第二比较器芯片u2的第二比较输出端处于高阻态，本发明所述的电机转速限制模组的具体实施例能够对电机的转速进行限速；当vsp小于vref_vsp时，所述第二比较器芯片u2通过其第二比较输出端输出低电压至speed_dc，本发明所述的电机转速限制模组的具体实施例不会对电机的转速进行限速。
204.本发明实施例所述的电机转速限制方法，应用于上述的电机转速限制模组，所述电机转速限制方法包括：
205.转速转换电路将转速信号转换为相应的转速电压；当所述电机的转速不为0时，所述转速信号的频率与电机的转速成正比；
206.在电机的转速指令电压大于预定转速指令阈值电压时，并当所述转速电压指示所述转速信号的频率大于预定频率时，转速限制电路控制所述电机的超前角为0。
207.在本发明实施例所述的电机转速限制方法中，所述转速转换电路将转速信号转换为相应的转速电压；当所述电机的转速大于预定转速时，所述转速信号的频率大于所述预定频率，所述转速电压指示所述转速信号的频率大于预定频率；在所述电机的转速指令电压大于预定转速指令阈值电压时，并当所述转速电压指示所述转速信号的频率大于预定频率时，所述转速限制电路12控制所述电机的超前角为0，以对电机的转速进行限速，降低电
机的转速。
208.可选的，当所述电机的转速不为0时，所述转速信号为方波信号。
209.可选的，所述转速转换电路可以包括第一滤波电路、第一比较电路、第一分压电阻和第二滤波电路；所述转速转换电路将转速信号转换为相应的转速电压步骤可以包括：
210.所述第一滤波电路对所述转速信号进行阻容滤波，以形成滤波转速信号；
211.所述第一比较电路根据所述滤波转速信号的电位与触发参考电压控制通过第一输出端输出第一输出电压信号，控制当所述滤波转速信号的电位大于所述触发参考电压时，控制所述第一输出端处于高阻态，并控制当所述滤波转速信号的电位小于所述触发参考电压时，控制通过所述第一输出端输出低电压；
212.所述第二滤波电路对所述第一输出电压信号进行低通滤波，以将所述第一输出电压信号转换为所述转速电压。
213.在具体实施时，所述转速限制电路可以包括第二比较电路、第二分压电阻、第三比较电路和第四比较电路；
214.所述在电机的转速指令电压大于预定转速指令阈值电压时，并当所述转速电压指示所述转速信号的频率大于预定频率时，转速限制电路控制所述电机的超前角为0步骤包括：
215.所述第四比较电路比较所述电机的转速指令电压与预定转速指令阈值电压，并在所述电机的转速指令电压大于预定转速指令阈值电压时，所述第四比较电路控制第四输出端处于高阻态，在所述电机的转速指令电压小于预定转速指令阈值电压时，所述第四比较电路控制通过所述第四输出端输出低电压至转速电压输出端；
216.所述第二比较电路比较所述转速电压和限速参考电压，并当所述转速电压大于所述限速参考电压的电位时，通过第二输出端输出低电压，并当所述转速电压小于所述限速参考电压时，控制所述第二输出端处于高阻态；
217.所述第三比较电路比较转速指令参考电压和所述第二输出端输出的第二输出电压，并当所述第二输出电压大于所述转速指令参考电压时，控制第三输出端处于高阻态，并当所述第二输出电压小于所述转速指令参考电压时，控制通过所述第三输出端输出低电压至电机的超前角设置端口，以控制所述电机的超前角为0。
218.在实际操作时，当所述电机的转速为0时，所述转速信号可以为0v直流电压信号或5v直流电压信号；当所述转速信号为5v直流电压信号时，所述转速电压比较大，则会发生电机的转速为0时，本发明实施例也会对电机的转速进行限速，为了防止此种情况发生，则采用第四比较电路，在电机的转速指令电压小于预定转速指令阈值电压时，通过所述第四输出端输出低电压至所述转速电压输出端，以在电机的转速为0时，即使转速信号为5v直流电压信号，本发明实施例不会对电机的转速进行限速。
219.本发明实施例所述的电机装置包括电机和上述的电机转速限制模组；
220.所述电机转速限制模组用于对所述电机的转速进行限速。
221.在具体实施时，本发明实施例所述的电机装置除了可以包括上述的电机转速限制模组之外，还可以包括电机、电机控制ic(integrated circuit，集成电路)和霍尔传感器等部件；
222.所述电机转速限制模组可以与所述电机的超前角设置端口电连接，并所述电机转
速限制模组接收电机的转速信号。
223.如图15所示，本发明实施例所述的电机装置包括所述电机转速限制模组150、电机控制集成电路u0、电机m、第一霍尔传感器hw、第二霍尔传感器hv和第三霍尔传感器hu；
224.所述第一霍尔传感器hw、所述霍尔传感器hv和和第三霍尔传感器hu用于检测所述电机m的转速；
225.所述电机控制集成电路u0用于控制电机m。
226.在图15中，标号为r01的为第一电阻，标号为c01的为第一电容，标号为r02的为第二电阻，标号为r03的为第三电阻，标示为c02的为第二电容，标号为c03的为第三电容，标号为c04的为第四电容，标号为r04的为第四电容，标号为r05的为第五电阻，标号为r06的为第六电阻，标号为r07的为第七电阻，标号为r08的为第八电阻，标号为r9的为第九电阻，标号为r10的为第十电阻，标号为r11的为第十一电阻，标号为r12的为第十二电阻，标号为r13的为第十三电阻，标号为c05的为第五电容，标号为c06的为第六电容，标号为c07的为第七电容，标号为c08的为第八电容，标号为c09的为第九电容，标号为c10的为第十电容，标号为c11的为第十一电容，标号为c12的为第十二电容，标号为c13的为第十三电容，标号为c14的为第十四电容，标号为q1的为第一三极管，标号为r14的为第十四电阻，标号为r15的为第十五电阻，标号为r16的为第十六电阻，标号为d1的为第一二极管。
227.在图15中，标号为vdc的为直流电压，标号为gnd的为地端，标号为vcc的为供电电压，标号为vsp的为电机的转速指令电压，标号为vreg的为参考电压，标号为fg的为转速信号，标号为pc_ic的为电机的超前角设置端口，标号为fgout的为转速输出信号端；
228.所述电机转速限制模组150可以接收所述转速信号fg和所述电机的转速指令电压vsp，并所述电机转速限制模组150可以与电机的超前角设置端口pc_ic电连接；
229.所述电机转速限制模组150包括的转速转换电路用于将转速信号fg转换为相应的转速电压；所述电机转速限制模组150包括的转速限制电路在所述电机的转速指令电压vsp大于预定转速指令阈值电压时，并当所述转速电压指示所述转速信号fg的频率大于预定频率时，向所述电机的超前角设置端口pc_ic输出低电压，以控制所述电机的超前角为0，降低电机的转速。
230.以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。