一種直流電機(jī)轉(zhuǎn)速檢測與控制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種電機(jī)轉(zhuǎn)速檢測系統(tǒng)系統(tǒng)，尤其涉及一種直流電機(jī)轉(zhuǎn)速檢測與控制系統(tǒng)，屬于電機(jī)轉(zhuǎn)速控制領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]在不同的生產(chǎn)和生活過程中，電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)要滿足生產(chǎn)要求，其中電機(jī)速度的控制在占有至關(guān)重要的作用。在運(yùn)動控制系統(tǒng)中，電機(jī)轉(zhuǎn)速控制占有至關(guān)重要的作用，其控制算法和手段有很多，模擬PID控制是最早發(fā)展起來的控制策略之一，長期以來形成了典型的結(jié)構(gòu)，并且參數(shù)整定方便，能夠滿足一般控制的要求，但由于在模擬PID控制系統(tǒng)中，參數(shù)一旦整定好后，在整個控制過程中都是固定不變的，而在實(shí)際中，由于現(xiàn)場的系統(tǒng)參數(shù)、溫度等條件發(fā)生變化，使系統(tǒng)很難達(dá)到最佳的控制效果，因此采用模擬PID控制器難以獲得滿意的控制效果。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)與智能控制理論的發(fā)展，數(shù)字PID技術(shù)漸漸發(fā)展起來，它不僅能夠?qū)崿F(xiàn)模擬PID所完成的控制任務(wù)，而且具備控制算法靈活、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用面越來越廣。
[0003]直流電動機(jī)具有優(yōu)良的調(diào)速特性，調(diào)速平滑、方便，調(diào)速范圍廣，過載能力大，能承受頻繁的沖擊負(fù)載，可實(shí)現(xiàn)頻繁的無級快速起動、制動和反轉(zhuǎn)；能滿足生產(chǎn)過程自動化系統(tǒng)各種不同的特殊運(yùn)行要求，在許多需要調(diào)速或快速正反向的電力拖動系統(tǒng)領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用。
[0004]直流電動機(jī)的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)主要有三種方法:調(diào)節(jié)電樞供電的電壓、減弱勵磁磁通和改變電樞回路電阻。針對三種調(diào)速方法，都有各自的特點(diǎn)，也存在一定的缺陷。例如改變電樞回路電阻調(diào)速只能實(shí)現(xiàn)有級調(diào)速，減弱磁通雖然能夠平滑調(diào)速，但這種方法的調(diào)速范圍不大，一般都是配合變壓調(diào)速使用。所以在直流調(diào)速系統(tǒng)中，都是以變壓調(diào)速為主。其中，在變壓調(diào)速系統(tǒng)中，大體上又可分為可控整流式調(diào)速系統(tǒng)和直流PWM調(diào)速系統(tǒng)兩種。直流PWM調(diào)速系統(tǒng)與可控整流式調(diào)速系統(tǒng)相比有下列優(yōu)點(diǎn):由于PWM調(diào)速系統(tǒng)的開關(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。同樣，由于開關(guān)頻率高，快速響應(yīng)特性好，動態(tài)抗干擾能力強(qiáng)，可以獲得很寬的頻帶；開關(guān)器件只工作在開關(guān)狀態(tài)，因此主電路損耗小、裝置效率高；直流電源采用不可控整流時，電網(wǎng)功率因數(shù)比相控整流器高。正因?yàn)橹绷鱌WM調(diào)速系統(tǒng)有以上優(yōu)點(diǎn)，并且隨著電力電子器件開關(guān)性能的不斷提高，直流脈寬調(diào)制(PWM)技術(shù)得到了飛速的發(fā)展。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是針對【背景技術(shù)】的不足提供一種直流電機(jī)轉(zhuǎn)速檢測與控制系統(tǒng)。
[0006]本實(shí)用新型為解決上述技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案:
[0007]一種直流電機(jī)轉(zhuǎn)速檢測與控制系統(tǒng)，包含依次連接的光電傳感器、脈沖整形放大電路、微控制器模塊，以及與微控制器模塊連接的轉(zhuǎn)速顯示單元、驅(qū)動電路單元、鍵盤輸入單元和電源模塊，所述微控制器模塊還包含比較單元和控制單元，所述光電傳感器包含紅外發(fā)射器和紅外接收器；所述電源模塊用于提供紅外發(fā)射器、紅外接收器、微控制器模塊、顯示單元、驅(qū)動電路單元和鍵盤輸入單元所需電能；
[0008]其中，鍵盤輸入單元，用于設(shè)定電機(jī)轉(zhuǎn)速正常參數(shù)閾值；
[0009]比較單元，用于根據(jù)實(shí)際轉(zhuǎn)速與設(shè)定轉(zhuǎn)速進(jìn)行對比，若實(shí)際轉(zhuǎn)速大于設(shè)定轉(zhuǎn)速，則發(fā)送信號至控制單元；
[0010]控制單元，用于根據(jù)比較單元發(fā)送的信號，通過驅(qū)動電路單元控制電機(jī)轉(zhuǎn)速；
[0011]顯示單元，用于實(shí)時顯示電機(jī)轉(zhuǎn)速。
[0012]作為本實(shí)用新型一種直流電機(jī)轉(zhuǎn)速檢測與控制系統(tǒng)的進(jìn)一步優(yōu)選方案，所述微控制器模塊采用STC89C51單片機(jī)。
[0013]作為本實(shí)用新型一種直流電機(jī)轉(zhuǎn)速檢測與控制系統(tǒng)的進(jìn)一步優(yōu)選方案，所述光電傳感器采用對射式光電傳感器。
[0014]作為本實(shí)用新型一種直流電機(jī)轉(zhuǎn)速檢測與控制系統(tǒng)的進(jìn)一步優(yōu)選方案，所述顯示單元采用4位數(shù)碼管顯示器。
[0015]作為本實(shí)用新型一種直流電機(jī)轉(zhuǎn)速檢測與控制系統(tǒng)的進(jìn)一步優(yōu)選方案，所述電源模塊為可充電蓄電池。
[0016]本實(shí)用新型采用以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下技術(shù)效果:
[0017]1、本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單，應(yīng)用廣泛；
[0018]2、本實(shí)用新型控制精度高，具有很強(qiáng)的抗干擾能力；
[0019]3、本實(shí)用新型將電機(jī)速度轉(zhuǎn)換成脈沖頻率反饋到單片機(jī)中，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速比較精確的獲得和測試目的。
【附圖說明】
[0020]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)原理圖；
[0021]圖2是本實(shí)用新型的主控芯片STC89C52的基本外圍電路；
[0022]圖3是本實(shí)用新型的直流電機(jī)轉(zhuǎn)速控制與檢測驅(qū)動電路；
[0023]圖4是本實(shí)用新型的直流電機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)制盤的形狀結(jié)構(gòu)；
[0024]圖5是本實(shí)用新型的顯示單元的驅(qū)動電路；
[0025]圖6是本實(shí)用新型鍵盤輸入單元的驅(qū)動電路。
【具體實(shí)施方式】
[0026]下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)說明:
[0027]如圖1所示一種直流電機(jī)轉(zhuǎn)速檢測與控制系統(tǒng)，包含依次連接的光電傳感器、脈沖整形放大電路、微控制器模塊，以及與微控制器模塊連接的轉(zhuǎn)速顯示單元、驅(qū)動電路單元、鍵盤輸入單元和電源模塊，所述微控制器模塊還包含比較單元和控制單元，所述光電傳感器包含紅外發(fā)射器和紅外接收器；所述電源模塊用于提供紅外發(fā)射器、紅外接收器、微控制器模塊、顯示單元、驅(qū)動電路單元和鍵盤輸入單元所需電能；
[0028]其中，鍵盤輸入單元，用于設(shè)定電機(jī)轉(zhuǎn)速正常參數(shù)閾值；
[0029]比較單元，用于根據(jù)實(shí)際轉(zhuǎn)速與設(shè)定轉(zhuǎn)速進(jìn)行對比，若實(shí)際轉(zhuǎn)速大于設(shè)定轉(zhuǎn)速，則發(fā)送信號至控制單元；
[0030]控制單元，用于根據(jù)比較單元發(fā)送的信號，通過驅(qū)動電路單元控制電機(jī)轉(zhuǎn)速；
[0031]顯示單元，用于實(shí)時顯示電機(jī)轉(zhuǎn)速。
[0032]其中，所述微控制器模塊采用STC89C51單片機(jī)，所述光電傳感器采用對射式光電傳感器，所述顯示單元采用4位數(shù)碼管顯示器，所述電源模塊為可充電蓄電池。
[0033]本實(shí)用