马达驱动系统的保护功能（过流、过压、过热）是确保设备安全稳定运行的关键。以下是详细的设置方法和注意事项：

1. 过流保护（Overcurrent Protection）

目的：防止电流超过电机或驱动器的额定值，避免器件损坏。
设置方法：

  • 硬件设置：

    • 使用电流传感器（如霍尔传感器、采样电阻）检测实时电流。

    • 在驱动电路中设置比较器或通过MCU的ADC模块读取电流值，触发保护阈值时关闭PWM输出。

    • 典型阈值：一般为电机额定电流的1.2~1.5倍（瞬时峰值可达2倍，但需参考器件手册）。

  • 软件设置：

    • 在控制算法中实时监测电流，超过阈值时进入保护模式（如停机或限流运行）。

    • 加入滤波算法避免误触发（如滑动平均或低通滤波）。

注意事项：

  • 区分堵转电流和启动瞬态电流（可通过延时或软启动规避误触发）。

  • 选择响应速度快的保护电路（如硬件比较器响应时间需＜1μs）。

2. 过压保护（Overvoltage Protection）

目的：防止电源电压异常升高（如再生能量反馈导致母线电压飙升）。
设置方法：

  • 硬件方案：

    • 在直流母线上设置电压检测电路（分压电阻+电压比较器）。

    • 使用制动电阻（Braking Resistor）和制动单元（Brake Chopper），当电压超过阈值时接通电阻消耗能量。

    • 典型阈值：母线电压额定值的1.1~1.2倍（如48V系统设为55V）。

  • 软件方案：

    • 动态调整PWM占空比或启用能耗制动模式。

注意事项：

  • 检查电源稳定性，避免电压瞬态干扰。

  • 制动电阻功率需根据能量计算选择（如100W/50Ω）。

3. 过热保护（Overtemperature Protection）

目的：防止电机或驱动器因温度过高损坏（如IGBT、MOSFET过热）。
设置方法：

  • 温度监测：

    • 在散热片或电机绕组附近安装NTC热敏电阻、热电偶或数字传感器（如DS18B20）。

    • 典型阈值：

      • 电机绕组：≤绝缘等级（如B级≤130℃）。

      • 功率器件：≤ datasheet规定的结温（通常85~125℃）。

  • 保护动作：

    • 触发后降低输出功率或停机，并启用风扇强制散热。

    • 加入温度回差（如降温至阈值-10℃后恢复运行）。

注意事项：

  • 确保传感器与热源紧密接触（如使用导热硅脂）。

  • 避免传感器布线受电磁干扰。

4. 其他保护功能（可选）

  • 欠压保护：防止电压过低导致驱动异常（阈值通常为额定电压的0.7倍）。

  • 短路保护：通过快速熔断器或硬件锁死PWM输出。

  • 软件看门狗：防止程序跑飞导致控制失效。

5. 调试与验证

  1. 模拟测试：

    • 用可调电源/负载模拟过压、过流条件，验证保护响应时间和动作准确性。

  2. 温度测试：

    • 高负载运行至稳态，检查温度保护触发点。

  3. 日志记录：

    • 记录故障事件（如触发时的电流、电压、温度），便于后期分析。

6. 典型配置示例（以BLDC驱动器为例）

保护类型 检测方式 阈值设置 保护动作
过流 霍尔传感器 20A（额定15A） 立即关闭PWM
过压 母线电压分压 55V（额定48V） 启用制动电阻
过热 NTC（散热片） 85℃ 降频运行直至停机

通过合理设置这些保护参数，可显著提高系统的可靠性和寿命。建议参考具体电机和驱动器的技术手册，并根据实际工况调整阈值。