本實(shí)用新型涉及電機(jī)技術(shù)領(lǐng)域,更具體地說(shuō),特別涉及一種采用閉環(huán)脈沖寬度PWM調(diào)速控制的電機(jī)電路。
背景技術(shù):
由于PWM調(diào)速系統(tǒng)的開(kāi)關(guān)頻率較高,僅靠電樞電感的濾波作用就可獲得平穩(wěn)的直流電流,低速特性好,穩(wěn)速精度高,調(diào)速范圍寬,可達(dá)1:10000左右;同樣,由于開(kāi)關(guān)頻率高,快速響應(yīng)特性好,動(dòng)態(tài)抗干擾能力強(qiáng),可以獲得很寬的頻帶;開(kāi)關(guān)器件只工作在開(kāi)關(guān)狀態(tài),主電路損耗小,裝置效率高;直流電源采用不控整流時(shí),電網(wǎng)功率因數(shù)比相控整流器高。
電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)采用微機(jī)實(shí)現(xiàn)數(shù)字化控制,是電氣傳動(dòng)發(fā)展的主要方向之一。采用微機(jī)控制后,整個(gè)調(diào)速系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)全數(shù)字化,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,可靠性高,操作維護(hù)方便,電動(dòng)機(jī)穩(wěn)態(tài)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)轉(zhuǎn)速精度可達(dá)到較高水平,靜動(dòng)態(tài)各項(xiàng)指標(biāo)均能較好地滿足工業(yè)生產(chǎn)中高性能電氣傳動(dòng)的要求。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、檢測(cè)方便的采用閉環(huán)脈沖寬度PWM調(diào)速控制的電機(jī)電路。
為了達(dá)到上述目的,本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案如下:
一種采用閉環(huán)脈沖寬度PWM調(diào)速控制的電機(jī)電路,包括單片機(jī),以及與單片機(jī)連接的驅(qū)動(dòng)電路和顯示部分,所述驅(qū)動(dòng)電路與單片機(jī)之間還連接有光耦隔離電路,所述轉(zhuǎn)速傳感器與單片機(jī)之間還連接有AD轉(zhuǎn)換電路,所述轉(zhuǎn)速傳感器用于監(jiān)測(cè)直流電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速,所述控制電路包括電源電路和單片機(jī)接口電路,所述電源電路用于為該電機(jī)電路提供工作電源,所述單片機(jī)接口電路與單片機(jī)連接。
進(jìn)一步地,所述單片機(jī)采用89C51單片機(jī)。
進(jìn)一步地,所述AD轉(zhuǎn)換電路采用ADC0809芯片。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于:本實(shí)用新型的電機(jī)電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,可靠性高,操作維護(hù)方便且系統(tǒng)精度高。
附圖說(shuō)明
為了更清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案,下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹,顯而易見(jiàn)地,下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例,對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講,在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1是本實(shí)用新型所述采用閉環(huán)脈沖寬度PWM調(diào)速控制的電機(jī)電路的框架圖。
圖2是本實(shí)用新型所述采用閉環(huán)脈沖寬度PWM調(diào)速控制的電機(jī)電路的電路圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)闡述,以使本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)和特征能更易于被本領(lǐng)域技術(shù)人員理解,從而對(duì)本實(shí)用新型的保護(hù)范圍做出更為清楚明確的界定。
參閱圖1和圖2所示,本實(shí)用新型提供一種采用閉環(huán)脈沖寬度PWM調(diào)速控制的電機(jī)電路,包括單片機(jī)1,以及與單片機(jī)1連接的驅(qū)動(dòng)電路2、顯示部分3、控制電路4和轉(zhuǎn)速傳感器5。
其中,所述驅(qū)動(dòng)電路2與單片機(jī)1之間還連接有光耦隔離電路6,完全隔離以避免干擾,所述轉(zhuǎn)速傳感器5與單片機(jī)1之間還連接有AD轉(zhuǎn)換電路7,所述轉(zhuǎn)速傳感器5用于監(jiān)測(cè)直流電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速,所述控制電路4包括電源電路8和單片機(jī)接口電路,所述電源電路6用于為該電機(jī)電路提供工作電源,所述單片機(jī)接口電路與單片機(jī)1連接。
所述單片機(jī)1采用89C51單片機(jī)。
所述AD轉(zhuǎn)換電路7采用ADC0809芯片,ADC0809芯片是最常用的8位模數(shù)轉(zhuǎn)換器。它的模數(shù)轉(zhuǎn)換原理采用逐次逼進(jìn)型,芯片由單個(gè)+5V電源供電,可以分時(shí)對(duì)8路輸入模擬量進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換,典型的A/D轉(zhuǎn)換時(shí)間為100微妙左右。在同類型產(chǎn)品中,ADC0809模數(shù)轉(zhuǎn)換器的分辨率、轉(zhuǎn)換速度和價(jià)位都屬于居中位置。
在電源電路中8,傳感器的電源直接使用24V蓄電池,單片機(jī)1的電源則通過(guò)三端穩(wěn)壓器78L05將24V電源轉(zhuǎn)換到5V使用。
本實(shí)用新型要求控制的直流電動(dòng)機(jī)為12V直流電動(dòng)機(jī),屬于中小容量的電動(dòng)機(jī)。由于無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁來(lái)源于永磁體,所以不象異步機(jī)那樣需要從電網(wǎng)吸取勵(lì)磁電流;由于轉(zhuǎn)子中無(wú)交變磁通,其轉(zhuǎn)子上既無(wú)銅耗又無(wú)鐵耗,所以效率比同容量異步電動(dòng)機(jī)高10%左右,一般來(lái)說(shuō),無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)的力能指針(ηcosθ)比同容量三相異步電動(dòng)機(jī)高12%-20%。中小容量的無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)的永磁體,現(xiàn)在多采用高磁能積的稀土釹鐵硼(Nd-Fe-B)材料。因此,稀土永磁無(wú)刷電動(dòng)機(jī)的體積比同容量三相異步電動(dòng)機(jī)縮小了一個(gè)機(jī)座號(hào)。本實(shí)用新型所選電機(jī)為稀土永磁無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)。
89C51芯片沒(méi)有PWM輸出功能,需要通過(guò)編程實(shí)現(xiàn)。為了在輸出PWM波時(shí),單片機(jī)仍能執(zhí)行其他程序,可以利用單片機(jī)內(nèi)部的定時(shí)器溢出中斷來(lái)實(shí)現(xiàn)。占空比占用一個(gè)字節(jié)的RAM,占空比D=N/256。(脈寬調(diào)速是使用單片機(jī)內(nèi)部中斷產(chǎn)生周期約為8ms的方波,通過(guò)改變高電平的寬度來(lái)進(jìn)行改變電機(jī)的轉(zhuǎn)速)利用單片機(jī)輸出PWM信號(hào),實(shí)現(xiàn)了從0%——100%線性可調(diào)。
本實(shí)用新型的電機(jī)電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,可靠性高,操作維護(hù)方便且系統(tǒng)精度高。
雖然結(jié)合附圖描述了本實(shí)用新型的實(shí)施方式,但是專利所有者可以在所附權(quán)利要求的范圍之內(nèi)做出各種變形或修改,只要不超過(guò)本實(shí)用新型的權(quán)利要求所描述的保護(hù)范圍,都應(yīng)當(dāng)在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。