專利名稱：電機(jī)同步控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電機(jī)控制技術(shù)，特別涉及一種電機(jī)同步控制裝置，屬于 自動控制領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
電機(jī)同步控制是工業(yè)或建筑等領(lǐng)域中常見的一種控制方式，如電力、鋼 鐵、造紙和紡織等行業(yè)，通常需要對多臺電機(jī)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行同步控制，使之驅(qū) 動的設(shè)備具有相同的速度、位移、張力或距離等等，常見的同步控制器是針 對大功率電機(jī)的同步控制，而在很多場合需要對小型甚至微型電機(jī)進(jìn)行同步 控制，比如應(yīng)用于機(jī)床的機(jī)械手等，通常需要幾臺微型電機(jī)同時驅(qū)動運(yùn)行。 又如應(yīng)用于建筑上的電動開窗驅(qū)動，當(dāng)需要利用電動開窗器打開窗戶時，通 常有兩臺微型電機(jī)同時驅(qū)動開窗器工作，這同樣需要兩臺小.型或微型電機(jī)具 有相同的轉(zhuǎn)速和推程。
現(xiàn)有技術(shù)還無法解決針對功率在100瓦以下的多臺微型電機(jī)的同步控制問題。

實(shí)用新型內(nèi)容
為實(shí)現(xiàn)多臺微型電機(jī)的同步控制問題，本實(shí)用新型提供了一種電機(jī)同步
控制裝置，該裝置包括 一個以上電機(jī)電流檢測模塊、 一個以上電機(jī)運(yùn)行控 制模塊、參數(shù)設(shè)定模塊以及中央控制器；所述檢測模塊采集被控電機(jī)的電流 信號，并提供給所述中央控制器，所述參數(shù)設(shè)定模塊為所述中央控制器提供 電流范圍控制參數(shù)信號，所述中央控制器向所述控制模塊輸出控制信號，所述控制模塊連接被控電機(jī)；所述檢測模塊的數(shù)量與所述控制模塊相等，并一 一對應(yīng)。
本實(shí)用新型電機(jī)同步控制裝置能夠?qū)崿F(xiàn)對多臺微型電機(jī)的同步控制，通 過檢測被控電機(jī)運(yùn)行時出現(xiàn)的過載電流信號，并與預(yù)設(shè)的電流范圍控制參數(shù) 信號相比較，在可控范圍內(nèi)，對被控電機(jī)的電壓進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而調(diào)節(jié)被控電 機(jī)的轉(zhuǎn)速，使被控電機(jī)同步運(yùn)行，對于其中任何一臺電動機(jī)過載電流信號超 出可控范圍，控制連接在該電機(jī)同步控制裝置上的所有被控電機(jī)同時停止運(yùn) 轉(zhuǎn)，對于被控電機(jī)出現(xiàn)電流過載、失步、斷電或缺相等情況進(jìn)行了保護(hù)。


圖1為本實(shí)用新型電機(jī)同步控制裝置第一實(shí)施例的原理方框圖； 圖2為本實(shí)用新型電機(jī)同步控制裝置第二實(shí)施例的原理方框圖； 圖3為本實(shí)用新型電機(jī)同步控制裝置第二實(shí)施例模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊與檢測模 塊接線圖4為本實(shí)用新型電機(jī)同步控制裝置第二實(shí)施例中央控制器電路圖； 圖5為本實(shí)用新型電機(jī)同步控制裝置第二實(shí)施例控制模塊與接口模塊接 線圖。
具體實(shí)施方式
下面通過附圖和實(shí)施例，對本實(shí)用新型的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。 圖1為本實(shí)用新型電機(jī)同步控制裝置第一實(shí)施例的原理方框圖，如圖1 所示，包括 一個以上電機(jī)電流檢測模塊l， 一個以上電機(jī)運(yùn)行控制模塊2、 參數(shù)設(shè)定模塊3以及中央控制器4;其中，檢測模塊.l采集被控制電機(jī)的電 流信號，并提供給中央控制器4，參數(shù)設(shè)定模塊3為中央控制器4提供電流 范圍控制參數(shù)信號，中央控制器4向控制模塊2輸出控制信號，控制模塊2 連接被控制電機(jī)，檢測模塊1和控制模塊2的數(shù)量相等，并且一一對應(yīng)。連接被控制電機(jī)，檢測模塊1和控制模塊2的數(shù)量相等，并且一~-"對應(yīng)。
本實(shí)用新型的電機(jī)同步控制裝置可以同時控制多臺微型電機(jī)的同步運(yùn) 行，本實(shí)施例給出同時控制兩臺電機(jī)同步運(yùn)行的情況。當(dāng)其中一臺或兩臺被 控電機(jī)出現(xiàn)電流過載時，檢測模塊1將采集到的過載電流信號提供給中央控 制器4，中央控制器4將該過載電流信號與參數(shù)設(shè)定模塊3提供的電流范圍 控制參數(shù)信號進(jìn)行比較，判斷過載電流信號的過載倍數(shù)是否在參數(shù)設(shè)定模塊 3設(shè)定的電流可控范圍內(nèi)，若過載倍數(shù)在可控范圍內(nèi)，則中央控制器4向控 制模塊2輸出整定信號，控制模塊2根據(jù)該整定信號調(diào)節(jié)被控電機(jī)的電壓， 從而調(diào)節(jié)被控電機(jī)的轉(zhuǎn)速，使兩臺被控電機(jī)具有相同的轉(zhuǎn)速；如杲其中一臺 或兩臺被控電機(jī)過載電流倍數(shù)在可控范圍之外，則中央控制器4向控制模塊 2輸出切斷信號，控制模塊2將使兩臺電機(jī)同時斷電停止工作。另外，如果 該電機(jī)同步控制裝置僅僅接上一臺電機(jī)時，或在運(yùn)行中有一臺電機(jī)掉電，則中 央控制器4通過控制模塊2向正常運(yùn)行的電機(jī)發(fā)出切斷信號，使其停止工作。 本實(shí)施例還可以通過增加檢測模塊1和控制模塊2的數(shù)量來實(shí)現(xiàn)對多臺電機(jī) 的同步控制。
本實(shí)施例實(shí)現(xiàn)了對兩臺以上微型電機(jī)的同步控制，通過檢測被控電機(jī)運(yùn) 行時出現(xiàn)的過載電流，并與預(yù)設(shè)的電流范圍控制參數(shù)信號相比較，在可控范 圍內(nèi)，對被控電機(jī)的電壓進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而調(diào)節(jié)被控電機(jī)的轉(zhuǎn)速，使被控電機(jī) 同步運(yùn)行，對于超出可控范圍的過載電流信號，控制被控電機(jī)同時停止運(yùn)轉(zhuǎn)， 對于被控電機(jī)出現(xiàn)電流過載、失步、斷電或缺相等情況進(jìn)行了保護(hù)。
圖2為本實(shí)用新型電機(jī)同步控制裝置第二實(shí)施例的原理方框圖，如圖2 所示，電機(jī)同步控制裝置包括 一個以上檢測模塊l、 一個以上控制模塊2、 參數(shù)設(shè)定模塊3和中央控制器4,還可以包括與中央控制器4連接的現(xiàn)場 總線接口模塊5以及與控制模塊2連接的電機(jī)接口模塊6;現(xiàn)場總線接口模 塊5可以連接遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)備或其他系統(tǒng)以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控等功能；檢測模塊1 可以為霍爾電流傳感器；進(jìn)一步地，中央控制器4可以由模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊41圍控制參數(shù)信號和檢測模塊1發(fā)送的電流檢測信號，并分別將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字
信號，提供給單片機(jī)42，單片機(jī)42的輸出連接控制模塊2;控制模塊2還可 以具體由數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊21和調(diào)節(jié)模塊22構(gòu)成；數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊21接收中央控 制器4輸入的控制信號，并將其轉(zhuǎn)換成模擬信號提供給調(diào)節(jié)模塊22，調(diào)節(jié)模 塊22的輸出連接被控電機(jī)；當(dāng)檢測模塊1檢測出與之連接的被控電機(jī)出現(xiàn)電 流過載，則將過載電流信號提供給中央控制器4,中央控制器4中的模數(shù)轉(zhuǎn) 換模塊41將該過載電流信號和參數(shù)設(shè)定模塊3提供的電流范圍控制參數(shù)信號 轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，并提供給單片機(jī)42，單片機(jī)42對過載電流信號與電流范 圍控制參數(shù)信號進(jìn)行比較，若過載電流信號處于可控范圍，則單片機(jī)42輸出 整定信號，該信號經(jīng)過控制模塊2中的數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊21后被轉(zhuǎn)換成模擬信號 提供給調(diào)節(jié)模塊22,調(diào)節(jié)模塊22調(diào)節(jié)相應(yīng)被控電機(jī)的線電壓，從而改變被 控電機(jī)的轉(zhuǎn)速，使幾臺被控電機(jī)具有相同的轉(zhuǎn)速；若過載電流信號超出可控 范圍，則單片機(jī)42輸出切斷信號，該信號經(jīng)過數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊21后提供給調(diào) 節(jié)模塊22，調(diào)節(jié)模塊22使被控電機(jī)與電源線的連接斷開，從而使被控電機(jī) 停止工作。
本實(shí)施例在中央控制器中引入了單片機(jī)，使電機(jī)同步控制裝置更具智能 性，可以實(shí)時檢測出由于電流過載、失步、斷電或缺相等原因造成的非正常 工作電流，通過單片機(jī)計(jì)算，在一定的可控范圍內(nèi)，對多臺被控電機(jī)進(jìn)行同步 整定，使之同步運(yùn)行，在可控范圍之外，使多臺被控電機(jī)同時停止工作。
圖3為本實(shí)用新型電機(jī)同步控制裝置第二實(shí)施例模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊與檢測模 塊接線圖，圖4為本實(shí)用新型電機(jī)同步控制裝置第二實(shí)施例中央控制器電路 圖，圖5為本實(shí)用新型電機(jī)同步控制裝置第二實(shí)施例控制模塊與接口模塊接 線圖，如圖3、圖4和圖5所示，檢測模塊1選用霍爾電流傳感器HCT916B, 中央控制器4中的單片機(jī)42選用AT89S51，模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊41選用ADC0809， 74HC74A為ADC0809提供時鐘信號，控制模塊2中的調(diào)節(jié)模塊22為P麗控制 電路，以上設(shè)置僅為一個優(yōu)選的實(shí)施例，但并不以此為限。
6在本實(shí)施例中，仍以同時控制兩臺電^/L為例，交流中線N從霍爾電流傳
感器HCT916B的輸入端Nil接入，從N12端口接出，經(jīng)由導(dǎo)線接到P麗控制 電路的輸入端口，兩臺霍爾電流傳感器HCT916B的一個輸出端N21分別通過 二極管D2、 D3連接ADC0809的輸入管腳INO和IN1，另一輸出端分別接地， 當(dāng)被控電機(jī)電流出現(xiàn)異常時，霍爾電流傳感器HCT916B的輸出端分別輸出信 號bl和b2,并^是供給ADC0809， ADC0809將該電流信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號從管 腳D0-D7輸出，再通過分別與之相連的管腳PO. O-PO. 7提供給AT89S51，同 時，參數(shù)設(shè)定模塊3也將其設(shè)置的電流范圍控制參數(shù)信號通過ADC0809轉(zhuǎn)換 為數(shù)字信號提供給AT89S51, AT89S51將被測電流信號與電流范圍控制參數(shù)信 號進(jìn)行比較，若該電流信號在可控范圍內(nèi)，則AT89S51分別通過管腳Pl. 0和 Pl.l輸出整定信號al和a2,并提供給控制模塊2，由D/A轉(zhuǎn)換將整定信號 al和a2轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號，并提供給P麗控制電路，該模擬信號調(diào)節(jié)P麗中 的導(dǎo)通角，從而改變被控電機(jī)的電壓，進(jìn)而調(diào)節(jié)被控電機(jī)的轉(zhuǎn)速，使兩臺被 控電機(jī)具有相同的轉(zhuǎn)速；若被測電流信號超出可控范圍，則AT89S51分別通 過管腳Pl. 0和Pl. 1輸出切斷信號，該切斷信號經(jīng)過D/A轉(zhuǎn)換后輸入P麗控 制電路，P麗控制電路斷開被控電機(jī)與電源線的連接，從而使被控電機(jī)同時 停止工作。
本實(shí)施例在中央控制器引入了單片機(jī)，使電機(jī)同步控制裝置更具智能性， 可以實(shí)時檢測出被控電機(jī)非正常工作時出現(xiàn)的異常電流，在一定的可控范圍 內(nèi)，對多臺被控電機(jī)進(jìn)行同步整定，使之同步運(yùn)行，在可控范圍之外，使多 臺被控電機(jī)同時停止工作。
最后應(yīng)說明的是以上實(shí)施例僅用以說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案，而非對 其限制；盡管參照前述實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域普通技術(shù)人 員應(yīng)當(dāng)理解其依然可以對前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案個別環(huán)節(jié)及元件選 取進(jìn)行修整，或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換， 并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本實(shí)用新型各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。
權(quán)利要求1、一種電機(jī)同步控制裝置，其特征在于，包括一個以上電機(jī)電流檢測模塊、一個以上電機(jī)運(yùn)行控制模塊、參數(shù)設(shè)定模塊以及中央控制器；所述檢測模塊采集被控電機(jī)的電流信號，并提供給所述中央控制器；所述參數(shù)設(shè)定模塊為所述中央控制器提供電流范圍控制參數(shù)信號，所述中央控制器向所述控制模塊輸出控制信號，所述控制模塊連接被控電機(jī)；所述檢測模塊的數(shù)量與所述控制模塊相等，并一一對應(yīng)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電機(jī)同步控制裝置，其特征在于，還包括與 所述中央控制器連接的現(xiàn)場總線接口模塊。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所迷的電機(jī)同步控制裝置，其特征在于，所述控制模 塊連接電機(jī)接口模塊，并經(jīng)由該電機(jī)接口模塊連接被控電機(jī)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所迷的電機(jī)同步控制裝置，其特征在于，所 述中央控制器具體由模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊和單片機(jī)連接構(gòu)成；所述模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊接 收參數(shù)設(shè)定模塊輸入的電流范圍控制參數(shù)信號和檢測模塊發(fā)送的電流檢測信 號，并分別將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，提供給單片機(jī)；所述單片機(jī)的輸出連接所 述控制模塊。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的電機(jī)同步控制裝置，其特征在于，所述控制模 塊具體由數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊和調(diào)節(jié)被控電機(jī)電壓的調(diào)節(jié)模塊構(gòu)成；所述數(shù)模轉(zhuǎn)換 模塊接收所述中央控制器輸入的控制信號，并將其轉(zhuǎn)換成模擬信號，提供給 所述調(diào)節(jié)模塊，所述調(diào)節(jié)模塊的輸出連接被控電機(jī)。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的電機(jī)同步控制裝置，其特征在于，所述檢測模 塊為霍爾電流傳感器。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種電機(jī)同步控制裝置。該裝置包括一個以上電機(jī)電流檢測模塊、電機(jī)運(yùn)行控制模塊、參數(shù)設(shè)定模塊以及中央控制器；檢測模塊采集被控電機(jī)的電流信號，并提供給中央控制器；參數(shù)設(shè)定模塊為中央控制器提供電流范圍控制參數(shù)信號，中央控制器向控制模塊輸出控制信號，控制模塊連接被控電機(jī)；檢測模塊的數(shù)量與控制模塊相等，并一一對應(yīng)。本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)了對多臺微型電機(jī)同步控制。
文檔編號H02P5/46GK201332375SQ20082012466
公開日2009年10月21日 申請日期2008年12月16日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月16日
發(fā)明者陳一飛, 星 靳 申請人:中國農(nóng)業(yè)大學(xué)