專利名稱：一種騎馬釘電動機(jī)變頻裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電動機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種騎馬釘電動機(jī)變頻裝置。
背景技術(shù)：
目前，大部分企業(yè)通常在通用變頻器上加一些控制單元，應(yīng)用到轉(zhuǎn)爐、機(jī)床、石化、 汽車等行業(yè)，價格較高。印刷行業(yè)中雖然也有應(yīng)用，但大部分設(shè)備陳舊，機(jī)械自動化程度很 低，特別是印后加工設(shè)備如騎馬釘設(shè)備更為薄弱。目前在騎馬釘控制系統(tǒng)中，無法準(zhǔn)確顯示 計數(shù)、顯示頻率、快速關(guān)斷停止、啟動電動機(jī)，機(jī)械效率低、裝訂質(zhì)量差，損耗大，成本高。如 何設(shè)計出廉價的騎馬釘專用變頻器非常必要。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是，針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種能準(zhǔn)確顯示 計數(shù)、顯示頻率、快速關(guān)斷停止、啟動電動機(jī)，并通過單片機(jī)根據(jù)需要合理控制停止、啟動時 間間隔，從而提高機(jī)械效率、裝訂質(zhì)量，減小機(jī)械損耗，延長電動機(jī)使用壽命的騎馬釘電動 機(jī)變頻裝置。為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是一種騎馬釘電動機(jī)變頻裝置，包 括整流濾波電路、制動單元、逆變電路、電動機(jī)，所述的整流濾波電路將輸入電壓轉(zhuǎn)換為直 流電后，依次經(jīng)制動單元、逆變電路后輸出到電動機(jī)，所述的制動單元的輸出端與檢測電路 的輸入端相連接，所述的檢測電路的輸出端與主控制模塊的輸入端相連接，所述的主控制 模塊與脈寬調(diào)制模塊相連接，所述的脈寬調(diào)制模塊通過驅(qū)動電路與逆變電路相連接。所述的主控制模塊的輸入端連接有鍵盤輸入模塊。所述的主控制模塊的輸出端連接有顯示模塊。所述的主控制模塊由芯片Ul及外圍電路構(gòu)成，所述的芯片Ul的型號為STC89C52。所述的檢測電路由芯片TLC549CP及其外圍電路構(gòu)成。所述的脈寬調(diào)制模塊由芯片U7、U8和U9及外圍電路構(gòu)成，所述的芯片U7、U8的型 號均為CD4046，所述的芯片U9的型號為HEF4752。所述的驅(qū)動電路由芯片U6及其外圍電路構(gòu)成，所述的芯片U6的型號為IR2130。所述的顯示模塊由芯片74LS164、LED數(shù)碼管及外圍電路構(gòu)成。本實(shí)用新型采用上述結(jié)構(gòu)，具有以下優(yōu)點(diǎn)1、能準(zhǔn)確顯示計數(shù)、顯示頻率、快速關(guān) 斷停止、啟動電動機(jī)，并通過單片機(jī)根據(jù)需要合理控制停止、啟動時間間隔，從而提高機(jī)械 效率、裝訂質(zhì)量，減小機(jī)械損耗，方便后續(xù)管理和更改需要，使機(jī)械操作更加方便、智能；2、 該變頻器配有制動單元，可有效的消耗電動機(jī)因給定頻率下降過快時由于本身慣性而產(chǎn)生 的再生電壓，達(dá)到快速制動、保護(hù)電動機(jī)，從而延長電動機(jī)壽命。
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明；[0014]

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)框圖；圖2為本實(shí)用新型中主控制模塊的電路結(jié)構(gòu)圖；圖3為本實(shí)用新型中脈寬調(diào)制模塊的電路結(jié)構(gòu)圖；圖4為本實(shí)用新型中驅(qū)動電路的電路結(jié)構(gòu)圖；在圖1中，1、整流濾波電路；2、制動單元；3、逆變電路；4、電動機(jī)；5、檢測電路；6、 主控制模塊；7、脈寬調(diào)制模塊；8、驅(qū)動電路；9、鍵盤輸入模塊；10、顯示模塊。
具體實(shí)施方式
如圖1所示一種騎馬釘電動機(jī)變頻裝置，包括整流濾波電路1、制動單元2、逆變電 路3、電動機(jī)4，所述的整流濾波電路1將輸入電壓轉(zhuǎn)換為直流電后，依次經(jīng)制動單元2、逆 變電路3后輸出到電動機(jī)4，該輸入電壓為220V。制動單元2的輸出端與檢測電路5的輸 入端相連接，檢測電路5的輸出端與主控制模塊6的輸入端相連接，主控制模塊6與脈寬調(diào) 制模塊7相連接，脈寬調(diào)制模塊7通過驅(qū)動電路8與逆變電路3相連接。主控制模塊6的 輸入端連接有鍵盤輸入模塊9。主控制模塊6的輸出端連接有顯示模塊10。檢測電路5由 芯片TLC549CP及其外圍電路構(gòu)成。顯示模塊10由芯片74LS164、LED數(shù)碼管及外圍電路構(gòu) 成。如圖2所示主控制模塊6由芯片Ul及外圍電路構(gòu)成，芯片Ul的型號為STC89C52。 芯片Ul的2腳分別接有開關(guān)Sl和電阻R1，芯片Ul的3腳分別接有開關(guān)S2和電阻R2。芯 片Ul的9腳接有開關(guān)SWl。如圖3所示脈寬調(diào)制模塊7由芯片U7、U8和U9及外圍電路構(gòu)成，芯片U7、U8的型 號均為CD4046，芯片U9的型號為HEF4752。芯片U9的17腳與芯片U7的3腳、4腳相連接， 芯片U9的4腳與6腳相連接，芯片U9的4腳與芯片U8的3腳、4腳相連接。芯片U7的9 腳、11腳和16腳分別與可調(diào)電阻RL5的三個端相連接，通過可調(diào)電阻RL5可以設(shè)置該變頻 裝置的輸入電壓。芯片U8的9腳、11腳和16腳分別與可調(diào)電阻RL6的三個端相連接，通過 可調(diào)電阻RL6可以設(shè)置該變頻裝置的最高開高頻率和輸出延遲時鐘。U9的24腳L連接到 芯片U1，確定停止及啟動系統(tǒng)。U9的第5腳CW相序控制端，通過接受芯片Ul發(fā)送的指令， 來確定相序，從而使電動機(jī)正轉(zhuǎn)或者反轉(zhuǎn)。如圖4所示驅(qū)動電路8由芯片U6及其外圍電路構(gòu)成，所述的芯片U6的型號為 IR2130。芯片U6的26腳和28腳之間，24腳和22腳之間，20腳和18腳之間分別接自舉 電容C7、C8、C6，進(jìn)行電位變換。光電耦合器TO型號為6N137。芯片TO的第9腳、10腳、11 腳、12腳和13腳之間接入保護(hù)電路，當(dāng)發(fā)生過流、過壓、欠壓故障時，會通過芯片TO的第8 腳FLT發(fā)送低電平故障信號給芯片Ul，芯片Ul接受指令后，發(fā)送低電平給U9的24腳L，封 鎖所有輸出端，當(dāng)故障解除后，發(fā)送高電平給U9的24腳L，解除封鎖。該裝置的電源模塊通過整流橋GBPC2510、濾波電容為制動單元2以及逆變電路3 提供所需直流電壓，同時通過變壓器、整流二極管和三端穩(wěn)壓塊LM317提供24V、12V以及 VCC電壓。芯片Ul通過三個按鍵開關(guān)SW1、Sl和S2來控制變頻裝置的啟動、停止和復(fù)位。 芯片Ul分析檢測電路5采集到的速度、頻率數(shù)據(jù)，通過Pl. 0調(diào)節(jié)芯片W的頻率控制輸入 端FCT，進(jìn)而調(diào)節(jié)SPWM基波頻率f (變頻裝置的輸出頻率)。鎖相環(huán)芯片U7通過可調(diào)電阻調(diào) 節(jié)芯片U9的電壓控制時鐘輸入端，進(jìn)而調(diào)節(jié)SPWM基波電壓有效值(變頻裝置輸出電壓)。鎖相環(huán)芯片U8通過可調(diào)電阻調(diào)節(jié)芯片U9的最高開關(guān)頻率基準(zhǔn)始終輸入端(參考時鐘)，用 以限定變頻裝置開關(guān)期間的最高開關(guān)頻率。鎖相環(huán)芯片U8同時用以設(shè)置芯片U9的輸出延 遲時鐘，以防止逆變電路同一橋臂上、下開關(guān)元件在開關(guān)的過程中產(chǎn)生直通現(xiàn)象。芯片U9 輸出三相六路SPWM波信號，SPWM波信號經(jīng)過高速光電耦合器U5傳送給驅(qū)動芯片U6，有效 去除干擾。主控芯片Ul通過顯示模塊實(shí)時顯示出逆變電路輸出頻率。當(dāng)外部電流發(fā)生過 流時，電流檢測單元送來的信號高于內(nèi)部給定電壓0. 5V，芯片U6內(nèi)部的電流比較器迅速翻 轉(zhuǎn)，使故障邏輯處理單元輸出低電平，快速封鎖3路輸入脈沖信號處理器的輸出，使芯片U6 的輸出全為低電平，保護(hù)功率管。同時芯片TO的FLT腳電平拉低，輸出故障指示。發(fā)生故 障后，芯片U6內(nèi)的故障邏輯處理單元的輸出將保持故障閉鎖狀態(tài)，直到故障清除。FLT故障 信號經(jīng)過TLI521發(fā)送給主控芯片U1。芯片Ul發(fā)送指令給芯片U9的停止/啟動端L和復(fù) 位端A，L為低電平時，封鎖所有輸出端，L為高電平時，封鎖解除。在信號輸入端Lim-LIN3 同時被輸入高電平時，才可以解除故障閉鎖狀態(tài)。雙重封鎖，有效保護(hù)電路。當(dāng)電動機(jī)減速 時，芯片Ul發(fā)送低電平給芯片U9相序控制端CW，相序?yàn)镽、Y、B電動機(jī)反轉(zhuǎn)，使電動機(jī)快速 停止。 上面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型進(jìn)行了示例性描述，顯然本實(shí)用新型具體實(shí)現(xiàn)并不受 上述方式的限制，只要采用了本實(shí)用新型的方法構(gòu)思和技術(shù)方案進(jìn)行的各種改進(jìn)，或未經(jīng) 改進(jìn)直接應(yīng)用于其它場合的，均在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求一種騎馬釘電動機(jī)變頻裝置，包括整流濾波電路(1)、制動單元(2)、逆變電路(3)、電動機(jī)(4)，所述的整流濾波電路(1)將輸入電壓轉(zhuǎn)換為直流電后，依次經(jīng)制動單元(2)、逆變電路(3)后輸出到電動機(jī)(4)，其特征在于所述的制動單元(2)的輸出端與檢測電路(5)的輸入端相連接，所述的檢測電路(5)的輸出端與主控制模塊(6)的輸入端相連接，所述的主控制模塊(6)與脈寬調(diào)制模塊(7)相連接，所述的脈寬調(diào)制模塊(7)通過驅(qū)動電路(8)與逆變電路(3)相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種騎馬釘電動機(jī)變頻裝置，其特征在于所述的主控制模 塊(6)的輸入端連接有鍵盤輸入模塊(9)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種騎馬釘電動機(jī)變頻裝置，其特征在于所述的主控制模 塊(6)的輸出端連接有顯示模塊(10)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種騎馬釘電動機(jī)變頻裝置，其特征在于所述的主控制模 塊(6)由芯片Ul及外圍電路構(gòu)成，所述的芯片Ul的型號為STC89C52。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種騎馬釘電動機(jī)變頻裝置，其特征在于所述的檢測電路 (5)由芯片TLC549CP及其外圍電路構(gòu)成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種騎馬釘電動機(jī)變頻裝置，其特征在于所述的脈寬調(diào)制 模塊(7)由芯片U7、U8和U9及外圍電路構(gòu)成，所述的芯片U7、U8的型號均為⑶4046，所述 的芯片U9的型號為HEF4752。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種騎馬釘電動機(jī)變頻裝置，其特征在于所述的驅(qū)動電路 (8)由芯片TO及其外圍電路構(gòu)成，所述的芯片TO的型號為IR2130。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種騎馬釘電動機(jī)變頻裝置，其特征在于所述的顯示模塊 (10)由芯片74LS164、LED數(shù)碼管及外圍電路構(gòu)成。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種騎馬釘電動機(jī)變頻裝置，包括整流濾波電路、制動單元、逆變電路、電動機(jī)，整流濾波電路將輸入電壓轉(zhuǎn)換為直流電后，依次經(jīng)制動單元、逆變電路后輸出到電動機(jī)，制動單元的輸出端與檢測電路的輸入端相連接，檢測電路的輸出端與主控制模塊的輸入端相連接，主控制模塊與脈寬調(diào)制模塊相連接，脈寬調(diào)制模塊通過驅(qū)動電路與逆變電路相連接。采用上述結(jié)構(gòu)，本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)1、準(zhǔn)確顯示計數(shù)、頻率，快速停止、啟動電動機(jī)，并通過單片機(jī)根據(jù)需要合理控制停止、啟動時間間隔，提高機(jī)械效率、裝訂質(zhì)量，減小機(jī)械損耗；2、有效消耗電動機(jī)因給定頻率下降過快時由于本身慣性而產(chǎn)生的再生電壓，可快速制動、保護(hù)電動機(jī)。
文檔編號H02P27/04GK201674459SQ20102020011
公開日2010年12月15日 申請日期2010年5月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月19日
發(fā)明者丁緒星, 潘承先, 蔡偉 申請人:安徽師范大學(xué)