全數字型電磁調速電機控制器的製作方法

2023-06-15 09:19:16

專利名稱：全數字型電磁調速電機控制器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及電磁調速電機控制裝置技術領域，特別是用於電磁調速感應電動
機(亦稱滑差電機)的速度控制，以實現恆轉矩無級調速。
背景技術：
傳統型電磁調速電機控制器一般由主控制電路、晶閘管觸發電路、速度調節電路 和電機轉速反饋電路組成。這類控制器全部採用模擬電路控制，結構複雜，體積大並且在實 際使用中具有以下缺點 1、控制器採用電位器調速，無法精確調節，轉速精度《2. 5% ; 2、用戶需要使用專用的測速工具對控制器的轉速顯示進行校正，轉速測量誤差較 大； 3、控制器採用指針表顯示，顯示精度低，如使用數字表顯示價格較貴； 4、控制器無自動回零功能，需外接回零控制器； 5、控制器的功能單一，不能滿足複雜工況的需求。

實用新型內容本實用新型的目的是提供一種數字顯示、精度高、解析度高的全數字型電磁調速 電機控制器。 本實用新型包括微處理智能晶片(CPU)控制電路、顯示和按鍵電路、電機轉速測 量電路、交流電源頻率測量電路、晶閘管驅動電路、參數存儲電路和主電路；所述顯示和按 鍵電路與微處理智能晶片(CPU)控制電路連接，所述微處理智能晶片(CPU)控制電路的驅 動信號輸出端連接晶閘管驅動電路，所述晶閘管驅動電路的輸出端連接主電路，所述電機 轉速測量電路連接在微處理智能晶片(CPU)控制電路的頻率信號輸入端上，所述交流電源 頻率測量電路連接在微處理智能晶片(CPU)控制電路的方波信號輸入端上，所述參數存儲 電路與微處理智能晶片(CPU)控制電路連接。 本實用新型採用微處理智能晶片作為控制核心，通過顯示和按鍵電路將設定的電 機轉速值送給微處理智能晶片(CPU)控制電路，微處理智能晶片(CPU)控制電路經過運算 後輸出信號到晶閘管驅動電路，晶閘管導通後，主電路會輸出一組直流電壓給電機，電機開 始運轉，本實用新型的電機轉速測量電路會根據電機的當前轉速輸出信號送給微處理智能 晶片(CPU)控制電路，從而形成一個速度閉環控制。 本實用新型採用數字顯示，解決了傳統控制器控制精度低、體積大等技術問題，達 到精度高、解析度高的效果，轉速精度《0. 1%，轉速調節解析度為1轉/分，轉速測量誤差
小於l轉/分。體積只有傳統控制器的三分之一，結構緊湊，安裝方便，特別有利於連續生 產的使用場合。 本實用新型還包括轉速信號輸出電路和外部調速信號電路，所述轉速信號輸出電 路連接在微處理智能晶片(CPU)控制電路的一個輸出端，所述外部調速信號電路連接在微
3處理智能晶片(CPU)控制電路的一個輸入端。 本實用新型可以通過轉速信號輸出電路輸出一組與電機當前運行速度相對應的 4-20mA電流信號，並且可以通過外部調速信號電路進行調速控制，通過這兩個電路就可以 實現控制器的遠程控制。

圖1為本實用新型的電路方框圖； 圖2為本實用新型的控制部分電路原理圖； 圖3為本實用新型的的主電路原理圖。
具體實施方式本實用新型是以微處理智能晶片作為控制核心，
以下結合附圖對本實用新型作進 一步描述。 如圖1所示，本實用新型的工作過程是這樣的顯示和按鍵電路將設定的轉速值送 給微處理智能晶片(CPU)控制電路，微處理智能晶片(CPU)控制電路進行運算後輸出一組驅 動信號，該信號經晶閘管驅動電路先後進行信號放大和晶閘管驅動後送給晶閘管，待晶閘管 導通後，主電路將輸出一組直流電壓給電機，電機開始運轉，同時電機轉速測量電路會根據電 機的當前轉速輸出信號送給微處理智能晶片(CPU)控制電路，微處理智能晶片(CPU)控制電 路通過內部的數字PID調節器就形成了一速度閉環控制，確保電機轉速的精度。 同時，通過轉速信號輸出電路輸出一組與電機當前運行速度相對應的4-20mA電 流信號，並且可以通過外部調速信號電路進行調速控制，通過這兩個電路就可以實現控制 器的遠程控制。 另，為了存儲各參數，本實用新型還設置了參數存儲電路，參數存儲電路與微處理 智能晶片(CPU)控制電路連接。 在圖2中，晶閘管驅動電路的信號放大電路1-1將微處理智能晶片(CPU)控制電 路6輸出的驅動信號進行放大；轉速信號輸出電路2可以輸出一組與電機當前轉速相對應 的4-20mA電流信號；交流電源頻率測量電路3將交流供電電源的頻率轉換成一組與之相對 應的方波信號，微處理智能晶片(CPU)控制電路6通過採樣該方波信號就可計算出交流電 源的頻率和過零點；電機轉速測量電路4可以將測速發電機產生的轉速信號轉換成頻率信 號送給微處理智能晶片(CPU)控制電路6;外部調速信號電路5可以將外部模擬量調速信 號(電流或電壓信號)轉換成數字量信號送給微處理智能晶片(CPU)控制電路6 ;微處理 智能晶片(CPU)控制電路6是整個電路的控制核心，根據設定的程序進行運算處理；參數存 儲電路7負責存儲各功能參數的設定值；顯示電路8和按鍵電路9通過顯示和按鍵電路構 成一個簡單的人機界面，可以通過該人機界面對電機轉速和各功能參數進行設定。 在圖3中，10為主電路，晶閘管導通後主電路10會輸出一組直流電壓去驅動電機 的勵磁繞組，並且隨著晶閘管導通角度的改變，主電路10的輸出電壓值也會隨之改變；輔 助電源變壓器11輸出一組12V和IV交流電源，12V為輔助電源使用，IV為檢測交流電源頻 率使用；晶閘管驅動電路1-2的驅動信號經該電路變換後驅動晶閘管；輔助電源電路12產 生+15V和+5V電源。
權利要求全數字型電磁調速電機控制器，其特徵在於包括微處理智能晶片控制電路、顯示和按鍵電路、電機轉速測量電路、交流電源頻率測量電路、晶閘管驅動電路、參數存儲電路和主電路；所述顯示和按鍵電路與微處理智能晶片控制電路連接，所述微處理智能晶片控制電路的驅動信號輸出端連接晶閘管驅動電路，所述晶閘管驅動電路的輸出端連接主電路，所述電機轉速測量電路連接在微處理智能晶片控制電路的頻率信號輸入端上，所述交流電源頻率測量電路連接在微處理智能晶片控制電路的方波信號輸入端上，所述參數存儲電路與微處理智能晶片控制電路連接。
2. 根據權利要求1所述全數字型電磁調速電機控制器，其特徵在於還包括轉速信號輸出電路和外部調速信號電路，所述轉速信號輸出電路連接在微處理智能晶片控制電路的一個輸出端，所述外部調速信號電路連接在微處理智能晶片控制電路的一個輸入端。
專利摘要全數字型電磁調速電機控制器，涉及電磁調速電機控制裝置技術領域，本實用新型採用微處理智能晶片作為控制核心，通過顯示和按鍵電路將設定的電機轉速值送給微處理智能晶片控制電路，微處理智能晶片控制電路經過運算後輸出信號到晶閘管驅動電路，晶閘管導通後，主電路會輸出一組直流電壓給電機，電機開始運轉，本實用新型的電機轉速測量電路會根據電機的當前轉速輸出信號送給微處理智能晶片控制電路，從而形成一個速度閉環控制。解決了傳統控制器控制精度低、體積大等技術問題，達到精度高、解析度高的效果，結構緊湊，安裝方便的目的，特別有利於連續生產的使用場合。
文檔編號H02P15/00GK201499125SQ200920231058
公開日2010年6月2日 申請日期2009年9月2日 優先權日2009年9月2日
發明者王海波 申請人:江蘇中凌高科技有限公司