無刷直流電動機(jī)控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種無刷直流電動機(jī)控制系統(tǒng)，包括ARM處理器、光電耦合電路、MOSFET驅(qū)動電路、逆變電路、無刷電機(jī)、位置傳感器、轉(zhuǎn)器計數(shù)器、LCD顯示器，所述ARM處理器依次通過光電耦合電路、MOSFET驅(qū)動電路、逆變電路驅(qū)動無刷電機(jī)；所述逆變電路通過檢測線路給ARM處理器反饋電流信號；所述無刷電機(jī)通過位置傳感器、位置反饋線路給ARM處理器反饋位置信息；所述無刷電機(jī)依次通過位置傳感器、轉(zhuǎn)速計數(shù)器、計數(shù)反饋線路給ARM處理器反饋轉(zhuǎn)速信息；所述MOSFET驅(qū)動電路通過故障反饋線路ARM處理器反饋故障信息。本實用新型適用于直流電動機(jī)，具有低損耗、低噪聲、結(jié)構(gòu)簡單、易控制、轉(zhuǎn)速高、壽命長的優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】
無刷直流電動機(jī)彳￡制系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型屬于一種電機(jī)控制系統(tǒng)，具體的是一種無刷直流電機(jī)制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著社會生產(chǎn)力的發(fā)展，人們生活水平的提高，需要不斷地開發(fā)各種新型電動機(jī)?？茖W(xué)技術(shù)的進(jìn)步，新技術(shù)新材料的不斷涌現(xiàn)，更促進(jìn)了電動機(jī)產(chǎn)品的不斷推陳出新。針對上述傳統(tǒng)直流電動機(jī)的弊病，早在本世紀(jì)30年代，就有人開始研制以電子換向來代替電刷機(jī)械換向的無刷直流電動機(jī)，并取得了一定的成果。但由于當(dāng)時的大功率電子器件僅處于初級發(fā)展階段，沒能找到理想的電子換向元器件。使得這種電動機(jī)只能停留在實驗室階段，無法推廣使用。1995年，美國的D.哈里森等人首次申請了應(yīng)用晶體管換向代替電動機(jī)機(jī)械換向的專利，這就是現(xiàn)代無刷直流電動機(jī)的雛形，但由于電動機(jī)尚無起動轉(zhuǎn)矩而不能產(chǎn)品化。爾后又經(jīng)過人們多年的努力，借助于霍爾元件來實現(xiàn)換向的無刷直流電動機(jī)終于在1962年問世，從而開創(chuàng)了無刷直流電動機(jī)產(chǎn)品化的新紀(jì)元。70年代以來，隨著電力電子工業(yè)的飛速發(fā)展，許多新型的高性能半導(dǎo)體功率器件，如GTR，MOSFET，IGBT等相繼出現(xiàn)，以及高性能的永磁材料，如釤鈷、銣鐵硼等的問世，均為無刷直流電動機(jī)的廣泛應(yīng)用奠定了堅實的基礎(chǔ)。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]本實用新型的目的是為了解決上述問題，提出一種無刷直流電動機(jī)控制系統(tǒng)，該無刷直流電動機(jī)控制系統(tǒng)具有低損耗、低噪聲、結(jié)構(gòu)簡單、易控制、轉(zhuǎn)速高、壽命長等特點(diǎn)。
[0004]本實用新型的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的:無刷直流電動機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于:包括ARM處理器、光電耦合電路、MOSFET驅(qū)動電路、逆變電路、無刷電機(jī)、位置傳感器、轉(zhuǎn)器計數(shù)器、IXD顯示器，所述ARM處理器依次通過光電耦合電路、MOSFET驅(qū)動電路、逆變電路驅(qū)動無刷電機(jī);所述逆變電路通過檢測線路給ARM處理器反饋電流信號;所述無刷電機(jī)通過位置傳感器、位置反饋線路給ARM處理器反饋位置信息;所述無刷電機(jī)依次通過位置傳感器、轉(zhuǎn)速計數(shù)器、計數(shù)反饋線路給ARM處理器反饋轉(zhuǎn)速信息；所述MOSFET驅(qū)動電路通過故障反饋線路ARM處理器反饋故障信息；所述ARM處理器外接數(shù)據(jù)LCD顯示;所述ARM處理器外設(shè)有調(diào)整參數(shù)的數(shù)據(jù)接口。
[0005]本實用新型采用飛思卡爾公司生產(chǎn)的一款16位的9S12系列的MC9S12D64單片機(jī)作為主控制器，該芯片具有豐富的I/O端口；片內(nèi)有8KB RAM、64KB Flash,2KB EEPROM ； SCI,SPI，P麗和串行接口模塊;帶有6路12位PffM模塊，可設(shè)定為中心對齊或邊沿對齊模式，正好用于電機(jī)的三對電極的變頻控制；片內(nèi)具有增強(qiáng)型捕捉定時器、8路10位A/D轉(zhuǎn)換模塊可用于電流、電壓等的檢測，實現(xiàn)對控制系統(tǒng)的保護(hù)，也可接各種傳感器，大大簡化外圍電路和軟件設(shè)計。該控制系統(tǒng)主要功能為電動機(jī)的正反轉(zhuǎn)的控制、起?？刂?，轉(zhuǎn)速的測量和閉環(huán)調(diào)速、電機(jī)溫度、電流檢測與保護(hù)等。其中單片機(jī)外圍系統(tǒng)包括模式選擇、復(fù)位電路、晶振電路和電源4部分；電機(jī)位置傳感器的3路輸入信號HALL1/HALL2/HALL3經(jīng)上拉和濾波后分別接入PT0/PT1/PT2引腳，利用該單片機(jī)的輸入捕捉功能就可以實現(xiàn)電機(jī)每轉(zhuǎn)過60°就產(chǎn)生一次中斷，很方便地得到轉(zhuǎn)子位置和電機(jī)的轉(zhuǎn)速；由PB口輸出控制電機(jī)轉(zhuǎn)動的驅(qū)動控制信號；AN0/AN1 口輸入測得的電機(jī)溫度和電機(jī)電流信號，A/D轉(zhuǎn)換后換算成實際的溫度和電流值。此外利用串口 O連接RS485總線接口器件SN75176與上位機(jī)進(jìn)行通信，接收上位機(jī)的轉(zhuǎn)速、起停、轉(zhuǎn)向等命令，并把電機(jī)轉(zhuǎn)速、溫度等電機(jī)信息發(fā)給上位機(jī)，硬件電路簡單可靠。
【附圖說明】
[0006]圖1是本實用新型無刷直流電動機(jī)控制系統(tǒng)框圖；
[0007]圖2是采用微控制器處理芯片的電路接線圖；
【具體實施方式】
[0008]下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進(jìn)一步的說明:
[0009]實施例:參見附圖1、2，無刷直流電動機(jī)控制系統(tǒng)，包括ARM處理器、光電耦合電路、MOSFET驅(qū)動電路、逆變電路、無刷電機(jī)、位置傳感器、轉(zhuǎn)器計數(shù)器、IXD顯示器，所述ARM處理器依次通過光電耦合電路、MOSFET驅(qū)動電路、逆變電路驅(qū)動無刷電機(jī);所述逆變電路通過檢測線路給ARM處理器反饋電流信號;所述無刷電機(jī)通過位置傳感器、位置反饋線路給ARM處理器反饋位置信息;所述無刷電機(jī)依次通過位置傳感器、轉(zhuǎn)速計數(shù)器、計數(shù)反饋線路給ARM處理器反饋轉(zhuǎn)速信息;所述MOSFET驅(qū)動電路通過故障反饋線路ARM處理器反饋故障信息;所述ARM處理器外接數(shù)據(jù)LCD顯示;所述ARM處理器外設(shè)有調(diào)整參數(shù)的數(shù)據(jù)接口。
[0010]最后應(yīng)說明的是:顯然，上述實施例僅僅是為清楚地說明本實用新型所作的舉例，而并非對實施方式的限定。對于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。而由此所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處于本實用新型的保護(hù)范圍之中。
【主權(quán)項】
1.一種無刷直流電動機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于:包括ARM處理器、光電耦合電路、MOSFET驅(qū)動電路、逆變電路、無刷電機(jī)、位置傳感器、轉(zhuǎn)器計數(shù)器、LCD顯示器，所述ARM處理器依次通過光電耦合電路、MOSFET驅(qū)動電路、逆變電路驅(qū)動無刷電機(jī);所述逆變電路通過檢測線路給ARM處理器反饋電流信號；所述無刷電機(jī)通過位置傳感器、位置反饋線路給ARM處理器反饋位置信息;所述無刷電機(jī)依次通過位置傳感器、轉(zhuǎn)速計數(shù)器、計數(shù)反饋線路給ARM處理器反饋轉(zhuǎn)速信息;所述MOSFET驅(qū)動電路通過故障反饋線路ARM處理器反饋故障信息;所述ARM處理器外接數(shù)據(jù)IXD顯示;所述ARM處理器外設(shè)有調(diào)整參數(shù)的數(shù)據(jù)接口。
【文檔編號】H02P6/00GK205430101SQ201521081404
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2015年12月24日
【發(fā)明人】鄭新志, 李奎, 趙慧軍
【申請人】北京敬業(yè)北低自動化設(shè)備有限公司