應(yīng)用于串勵電機(jī)的數(shù)字控制器的制造方法
【專利摘要】一種應(yīng)用于串勵電機(jī)的數(shù)字控制器，包括串勵電機(jī)，串勵電機(jī)連接BUCK電路，BUCK電路連接外界交流電整流輸入端，該數(shù)字控制器還包括單片機(jī)，單片機(jī)與串勵電機(jī)之間依次連接有光耦隔離電路、驅(qū)動電路和制動電路，所述單片機(jī)與BUCK電路之間依次連接有光耦隔離電路和驅(qū)動電路，所述單片機(jī)上分別連接有開關(guān)控制器和調(diào)速信號輸入端。
【專利說明】應(yīng)用于串勵電機(jī)的數(shù)字控制器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及電機(jī)控制【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種應(yīng)用于串勵電機(jī)的數(shù)字控制器。

【背景技術(shù)】
[0002]目前，隨著社會的飛速發(fā)展，家用縫紉機(jī)已經(jīng)由原有腳踏動力發(fā)展成現(xiàn)在的電機(jī)動力，其中的動力裝置大量采用了串勵電機(jī)。中國的縫紉機(jī)產(chǎn)業(yè)非常發(fā)達(dá)，但是由于電機(jī)控制系統(tǒng)大部分還是采用了比較簡單的模擬控制系統(tǒng)，性能粗糙，功能不夠完善，影響了現(xiàn)有廣品向尚端發(fā)展的能力。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型要解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，提供一種應(yīng)用于串勵電機(jī)的數(shù)字控制器，不僅可以實(shí)現(xiàn)電壓電流檢測功能，也可以實(shí)現(xiàn)電機(jī)的精細(xì)控制，還可以實(shí)現(xiàn)過壓過流保護(hù)。
[0004]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題采用的技術(shù)方案:這種應(yīng)用于串勵電機(jī)的數(shù)字控制器，包括串勵電機(jī)，串勵電機(jī)連接BUCK電路，BUCK電路連接外界交流電整流輸入端，該數(shù)字控制器還包括單片機(jī)，單片機(jī)與串勵電機(jī)之間依次連接有光耦隔離電路、驅(qū)動電路和制動電路，所述單片機(jī)與BUCK電路之間依次連接有光耦隔離電路和驅(qū)動電路，所述單片機(jī)上分別連接有開關(guān)控制器和調(diào)速信號輸入端。
[0005]為了進(jìn)一步完善，單片機(jī)與串勵電機(jī)之間連接有采樣電路。
[0006]進(jìn)一步完善，單片機(jī)采用STM8S芯片。
[0007]串勵電機(jī)主要實(shí)現(xiàn)的功能是對電動機(jī)的停止、轉(zhuǎn)動、速度的大小進(jìn)行控制，因此設(shè)定根據(jù)BUCK電路來控制電壓的大小從50V到310V左右。并且在串勵電機(jī)中加入單片機(jī)STM8S進(jìn)行控制，它的內(nèi)核速度高達(dá)20MIPS，還有領(lǐng)先的130納米工藝制造技術(shù)。因為在串勵電機(jī)的電路中，它完全可以很好的工作。在電路中我們還加入了驅(qū)動芯片IR2110，提供給它的電壓范圍是5V — 15V，并且有獨(dú)立的高端和低端輸入通道。因為在電路中我們加入了COMS管，而且IR2100驅(qū)動芯片能夠與COMS管的電平相匹配。因為考慮到電機(jī)的強(qiáng)電和弱電的關(guān)系，加入了光耦傳感器，來隔離強(qiáng)電和弱電，光耦傳感器能在電-光-電之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換，因此在保證其安全的情況下，更為有效的實(shí)現(xiàn)其功能。
[0008]本實(shí)用新型有益的效果是:本實(shí)用新型采用基于高性能單片機(jī)的數(shù)字控制系統(tǒng)，可以減小原有模擬控制器輸入電流脈動嚴(yán)重導(dǎo)致對電網(wǎng)的無功輸出，影響電網(wǎng)質(zhì)量的問題，并且通過單片機(jī)高精度的AD檢測模塊，不僅可以實(shí)現(xiàn)電壓電流檢測功能，也可以實(shí)現(xiàn)電機(jī)的精細(xì)控制，還可以實(shí)現(xiàn)過壓過流保護(hù)。同時采用電力電子技術(shù)中的全橋不控整流加降壓斬波電路的主拓?fù)?，利用串勵電機(jī)的勵磁繞組做為穩(wěn)流電感，輸出電壓線性可調(diào)，電機(jī)運(yùn)行平穩(wěn)，提高縫紉機(jī)的加工精度。并且PWM技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的直流電壓電流的輸出，使電機(jī)運(yùn)行更加平穩(wěn)，實(shí)現(xiàn)了模擬控制器無法具備的制動控制，電機(jī)瞬時停轉(zhuǎn)迅速，符合用戶的舒適體驗。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)原理圖；
[0010]圖2為本實(shí)用新型中BUCK電路的原理圖；
[0011]圖3為本實(shí)用新型中驅(qū)動電路和制動電路相連接的原理圖。

【具體實(shí)施方式】
[0012]下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明:
[0013]參照附圖1:本實(shí)施例中應(yīng)用于串勵電機(jī)的數(shù)字控制器，包括串勵電機(jī)，串勵電機(jī)連接BUCK電路，BUCK電路連接外界交流電整流輸入端，該數(shù)字控制器還包括單片機(jī)，單片機(jī)與串勵電機(jī)之間依次連接有光耦隔離電路、驅(qū)動電路和制動電路，所述單片機(jī)與BUCK電路之間依次連接有光耦隔離電路和驅(qū)動電路，所述單片機(jī)上分別連接有開關(guān)控制器和調(diào)速信號輸入端。單片機(jī)與串勵電機(jī)之間連接有采樣電路。單片機(jī)采用STM8S芯片。
[0014]其中STM8S平臺打造8位微控制器的全新世代，高達(dá)20MIPS的CPU性能和2.95-5.5V的電壓范圍，有助于現(xiàn)有的8位系統(tǒng)向電壓更低的電源過渡。在家用電器、加熱通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)、工業(yè)自動化、電動工具、個人護(hù)理設(shè)備和電源控制管理系統(tǒng)等各種產(chǎn)品設(shè)備中，新產(chǎn)品配備的豐富外設(shè)可支持精確控制和監(jiān)視功能。功能包括10位模數(shù)轉(zhuǎn)換器，轉(zhuǎn)換用時小于3微秒；先進(jìn)的16位控制定時器可用于馬達(dá)控制、捕獲/比較和PWM功能。除設(shè)計靈活外，STM8S的組件和封裝在引腳上完全兼容，引腳兼容有益于平臺化設(shè)計決策，產(chǎn)品平臺化可節(jié)省上市時間，簡化產(chǎn)品升級過程，所以選用STM8S。
[0015]BUCK電路就是人們常說的降壓斬波電路，它的原理圖如圖2所示。該電路使用一個全控型器件V，圖中為IGBT，，在VT關(guān)斷時給負(fù)載中的電感電流提供通道，設(shè)置了續(xù)流二極管VD。斬波電路的典型用途之一是拖動直流電動機(jī)，也可帶蓄電池負(fù)載。當(dāng)tl = t時亥IJ，控制V關(guān)斷，負(fù)載電流經(jīng)二極管VD續(xù)流，負(fù)載電壓UO近似為零，負(fù)載電流呈指數(shù)曲線下降。為了使負(fù)載電流連續(xù)脈動小，通常串聯(lián)L值較大的電感。
[0016]為了起到一個好的制動效果，加入了一個制動部分，并且不將電源斷開，而是將電源維持在50V左右，因為電機(jī)因為沒有足夠的電壓，因此電機(jī)也不會維持轉(zhuǎn)動，當(dāng)開關(guān)閉合以后，電動機(jī)還在運(yùn)轉(zhuǎn)，此時電動勢E不為0，但是由于制動電阻的原因，電動機(jī)的電動勢可以很快的被釋放掉，起到一個很好的制動效果，并且電動機(jī)沒有足夠的電壓用來起到，因此可以起到一個好的制動效果
[0017]串勵電機(jī)主要實(shí)現(xiàn)的功能是對電動機(jī)的停止，轉(zhuǎn)動，速度的大小進(jìn)行控制，因此設(shè)定根據(jù)BUCK電路來控制電壓的大小從50V到310V左右。并且在串勵電機(jī)中加入單片機(jī)STM8S進(jìn)行控制，它的內(nèi)核速度高達(dá)20MIPS，還有領(lǐng)先的130納米工藝制造技術(shù)。因為在串勵電機(jī)的電路中，它完全可以很好的工作。在電路中我們還加入了驅(qū)動芯片IR2110，提供給它的電壓范圍是5V — 15V，并且有獨(dú)立的高端和低端輸入通道。因為在電路中我們加入了COMS管，而且IR2100驅(qū)動芯片能夠與COMS管的電平相匹配。因為考慮到電機(jī)的強(qiáng)電和弱電的關(guān)系，加入了光耦傳感器，來隔離強(qiáng)電和弱電，光耦傳感器能在電-光-電之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換，因此在保證其安全的情況下，更為有效的實(shí)現(xiàn)其功能。為了使我們能夠更直觀的看到電機(jī)的轉(zhuǎn)速，因為電路板的大小局限，我們選擇的液晶屏也是根據(jù)電路板的大小來定，因此還加入了 IXD1602液晶顯示屏，它主要是實(shí)現(xiàn)電路各項系數(shù)的顯示。
[0018]雖然本實(shí)用新型已通過參考優(yōu)選的實(shí)施例進(jìn)行了圖示和描述，但是，本專業(yè)普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)了解，在權(quán)利要求書的范圍內(nèi)，可作形式和細(xì)節(jié)上的各種各樣變化。
【權(quán)利要求】
1.一種應(yīng)用于串勵電機(jī)的數(shù)字控制器，包括串勵電機(jī)，串勵電機(jī)連接BUCK電路，BUCK電路連接外界交流電整流輸入端，其特征是:該數(shù)字控制器還包括單片機(jī)，單片機(jī)與串勵電機(jī)之間依次連接有光耦隔離電路、驅(qū)動電路和制動電路，所述單片機(jī)與BUCK電路之間依次連接有光耦隔離電路和驅(qū)動電路，所述單片機(jī)上分別連接有開關(guān)控制器和調(diào)速信號輸入端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于串勵電機(jī)的數(shù)字控制器，其特征是:所述單片機(jī)與串勵電機(jī)之間連接有采樣電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于串勵電機(jī)的數(shù)字控制器，其特征是:所述單片機(jī)采用STM8S芯片。
【文檔編號】H02P7/00GK204231243SQ201420786270
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年12月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月12日
【發(fā)明者】柯立超, 吳旦旦, 葉國文 申請人:麗水學(xué)院