專利名稱：直流電機(jī)力矩控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及直流電機(jī)力矩的控制領(lǐng)域，特別涉及直流電機(jī)力矩智能控制器。
背景技術(shù)：
目前，力矩電機(jī)的控制器均采用三相開環(huán)進(jìn)行調(diào)壓和調(diào)速，這種控制器，隨著電機(jī)負(fù)載的增加，電機(jī)的轉(zhuǎn)速越來越慢，電機(jī)轉(zhuǎn)速變慢后，其扭矩便減少，這就要求不斷調(diào)節(jié)力矩電機(jī)控制器的速度給定以減少力矩電機(jī)的速度，如果調(diào)節(jié)不及時(shí)，便會(huì)造成電機(jī)堵轉(zhuǎn)現(xiàn)象。如收線機(jī)的工字輪在收線時(shí)都是通過力矩電機(jī)來實(shí)現(xiàn)的。因此，本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員便發(fā)明了一種能夠自動(dòng)調(diào)節(jié)輸出電壓以達(dá)到自動(dòng)調(diào)節(jié)力矩電機(jī)轉(zhuǎn)速的力矩電機(jī)控制器。查中國專利數(shù)據(jù)庫，一公告號(hào)為CN201403069Y，名稱為“力矩電機(jī)控制器”的實(shí)用新型專利，公開了如下內(nèi)容一種力矩電機(jī)控制器，其特征在于包括與力矩電機(jī)負(fù)載連接的輸入端，輸入端連接有整流濾波器，整流濾波器的輸出端連接同步取樣變壓器和三極管回路，然后再經(jīng)過反相器連接到555芯片的2腳，555芯片的3腳連接放大控制過零觸發(fā)芯片M0C3020，M0C3020再連接到雙向可控硅，555芯片的5腳還連接有給定電壓。這種結(jié)構(gòu)的力矩電機(jī)控制器，采用三相交流進(jìn)行控制，其力矩慣比量低，低速時(shí)轉(zhuǎn)矩小，輸出扭矩小，長時(shí)間堵轉(zhuǎn)時(shí)會(huì)發(fā)熱導(dǎo)致燒壞電機(jī)，且電機(jī)的反應(yīng)速度慢；在電機(jī)突然停止時(shí)，變壓器容易燒壞，而經(jīng)常采用的直流電機(jī)力矩控制器，采用限流來控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速，其電機(jī)的電流會(huì)受轉(zhuǎn)速變化影響，因而，其控制效果不夠理想。
發(fā)明內(nèi)容鑒于背景技術(shù)存在的不足，本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種實(shí)現(xiàn)力矩和轉(zhuǎn)速雙閉環(huán)控制的直流電機(jī)力矩控制器。為此，本實(shí)用新型是采用如下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的一種直流電機(jī)力矩控制器，包括單片機(jī)、電流取樣電路和可控硅，所述電流取樣電路與單片機(jī)相連，所述單片機(jī)的輸出端與所述可控硅相連，其特征在于所述控制器還設(shè)有電壓采樣電路，所述電壓采樣電路與直流電機(jī)相連，所述單片機(jī)的輸入端連接有給定電壓或給定電流。所述給定電壓和給定電流通過連接的可調(diào)電位器實(shí)現(xiàn)。本實(shí)用新型的這種結(jié)構(gòu)，由于電機(jī)轉(zhuǎn)速與電機(jī)反電動(dòng)勢(shì)成正比，力矩與電機(jī)電流成正比，故而可實(shí)現(xiàn)電壓和電流的雙閉環(huán)來控制電機(jī)扭矩，使電機(jī)在低速狀態(tài)下也有較大的扭矩，同時(shí)使得電機(jī)在堵轉(zhuǎn)時(shí)不會(huì)發(fā)熱，保護(hù)了電機(jī)，與傳動(dòng)的控壓和限流的直流控制器不同，通過電位器給定轉(zhuǎn)速和力矩，單片機(jī)能夠自動(dòng)進(jìn)行調(diào)節(jié)，其電機(jī)電流不會(huì)受轉(zhuǎn)速變化的影響，使電機(jī)在額定電流范圍內(nèi)發(fā)揮最佳效果，因而有效節(jié)省了電能，與傳統(tǒng)的力矩電機(jī)相比，其節(jié)能在30%以上。

下面再結(jié)合附圖進(jìn)一步描述本實(shí)用新型的有關(guān)細(xì)節(jié)。[0008]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)框圖；圖2為本實(shí)用新型的電路原理圖。
具體實(shí)施方式
參照附圖，這種直流電機(jī)力矩控制器，包括單片機(jī)IC、電壓取樣電路、電流取樣電路和可控硅，所述單片機(jī)連接一脈沖變壓器MC1，可控硅SCR1、SCR2與脈沖變壓器相連，所述電流取樣電流設(shè)置在直流電機(jī)與單片機(jī)之間，所述控制器還設(shè)有電壓采樣電路，所述電壓采樣電路與直流電機(jī)相連，即將電壓采樣電路連接在單片機(jī)與直流電機(jī)之間，可控硅的輸出端分別連接在電流取樣電路和電壓取樣電路端，該電壓取樣電路采樣的電壓為直流電機(jī)的反電動(dòng)勢(shì)，所述電流取樣電路的Sl端得到的電流即為電機(jī)電流，電阻M8端的電壓即為電機(jī)反電動(dòng)勢(shì)，在單片機(jī)的輸入端連接有給定電壓或給定電流，因此，直流電機(jī)可以根據(jù)給定的電流或電壓進(jìn)行工作，其中給定電壓或給定電流是通過電位器來實(shí)現(xiàn)的。由于電機(jī)的扭矩和轉(zhuǎn)速是與電機(jī)的工作電壓和工作電流成正比的，故而，通過電位器，即可給直流電機(jī)設(shè)定轉(zhuǎn)速和扭矩。本實(shí)用新型是按照如下方式進(jìn)行控制的按照設(shè)定的扭矩和轉(zhuǎn)速，即設(shè)定直流電機(jī)的工作電壓和工作電流，單片機(jī)按照設(shè)定的參數(shù)發(fā)送脈沖信號(hào)給可控硅，使得可控硅打開α角，可控硅打開α角的大小與單片機(jī)發(fā)送的脈沖信號(hào)強(qiáng)度有關(guān)，可控硅的輸出端與直流電機(jī)連接，電流采樣電路采集的電流送到單片機(jī)內(nèi)的PID控制器與設(shè)定的電流比較后， 再由單片機(jī)處理，如此形成電流閉環(huán)控制。使得直流電機(jī)在設(shè)定的工作電流下工作，即按照設(shè)定的力矩工作。同理，電壓采樣電路采集到的直流電機(jī)的反電動(dòng)勢(shì)與給定的電壓在單片機(jī)內(nèi)的PID控制器比較后，單片機(jī)也通過可控硅來控制直流電機(jī)，形成電壓閉環(huán)控制，使得直流電機(jī)可在設(shè)定的電壓下工作，即按照設(shè)定的轉(zhuǎn)速來工作。因而，通過電位器是來設(shè)定電機(jī)的轉(zhuǎn)速和扭矩時(shí)，通過本實(shí)用新型的雙閉環(huán)控制，電機(jī)的電流不會(huì)受轉(zhuǎn)速變化的影響，這樣就可使直流電機(jī)在額定電流范圍內(nèi)發(fā)揮最佳效果。本實(shí)用新型的這種控制器，可廣泛應(yīng)用到數(shù)控機(jī)床、自動(dòng)化設(shè)備、印刷機(jī)械、繞線設(shè)備、包裝機(jī)械等領(lǐng)域內(nèi)，具有電機(jī)反應(yīng)速度快，線性度好，低速轉(zhuǎn)矩大，節(jié)能的優(yōu)點(diǎn)。
權(quán)利要求1.一種直流電機(jī)力矩控制器，包括單片機(jī)、電流取樣電路和可控硅，所述電流取樣電路與單片機(jī)相連，所述單片機(jī)的輸出端與所述可控硅相連，其特征在于所述控制器還設(shè)有電壓采樣電路，所述電壓采樣電路與直流電機(jī)相連，所述單片機(jī)的輸入端連接有給定電壓或給定電流。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直流電機(jī)力矩控制器，其特征在于所述給定電壓或給定電流通過連接的可調(diào)電位器實(shí)現(xiàn)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種直流電機(jī)力矩控制器，包括單片機(jī)、電流取樣電路和可控硅，所述電流取樣電路與單片機(jī)相連，所述單片機(jī)的輸出端與所述可控硅相連，其特征在于所述控制器還設(shè)有電壓采樣電路，所述電壓采樣電路與直流電機(jī)相連，所述單片機(jī)的輸入端連接有給定電壓或給定電流。本實(shí)用新型的這種結(jié)構(gòu)，通過給定電流來控制電機(jī)扭矩，給定電壓來控制電機(jī)轉(zhuǎn)速，實(shí)現(xiàn)了力矩和轉(zhuǎn)速的雙閉環(huán)控制，使電機(jī)低速狀態(tài)下運(yùn)行也有較大扭矩，同時(shí)在電機(jī)堵轉(zhuǎn)的情形下，能夠保護(hù)電機(jī)。
文檔編號(hào)H02P7/28GK202334420SQ20112047112
公開日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2011年11月17日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月17日
發(fā)明者許瑞敏 申請(qǐng)人:許瑞敏