一種直流無刷電機遠距離調(diào)速裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種電機調(diào)速技術(shù)，尤其是一種直流無刷電機遠距離調(diào)速裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]需要對直流無刷電機的速度進行遠程控制與調(diào)節(jié)時，通常的方法有:
[0003]一是采用遙控器控制。直流無刷電機的驅(qū)動控制電路裝有遙控器接收裝置，可以通過遙控器對直流無刷電機進行有級調(diào)速或者是無級調(diào)速，其缺點是需要配備遙控器，管理麻煩，遙控器還容易丟失。
[0004]二是采用數(shù)字控制技術(shù)。例如，采用RS - 485總線來對直流無刷電機的速度進行控制。該方案技術(shù)先進，但成本高，系統(tǒng)除需要布設電力線外，還需要布設數(shù)字控制總線。
[0005]三是采用模擬信號控制技術(shù)。例如，采用遠程電位器進行速度控制，成本較低。但該方法同樣需要增加控制線，且抗干擾能力較差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本實用新型的目的旨在提供一種在不增加控制信號線和不使用遙控器的情況下，利用單相電源線實現(xiàn)直流無刷電機遠距離調(diào)速裝置。
[0007]為達到上述目的，本實用新型采取的技術(shù)方案是:
[0008]一種直流無刷電機遠距離調(diào)速裝置，由整流控制單元和速度調(diào)節(jié)單元組成。
[0009]所述整流控制單元設有相線輸入端子、零線輸入端子、第一可控整流輸出端子、第二可控整流輸出端子；所述相線輸入端子、零線輸入端子輸入單相220V交流電源；所述第一可控整流輸出端子、第二可控整流輸出端子輸出可控整流電壓。
[0010]所述速度調(diào)節(jié)單元設有第一可控整流輸入端子、第二可控整流輸入端子，所述第一可控整流輸入端子、第二可控整流輸入端子分別連接至整流控制單元的第一可控整流輸出端子、第二可控整流輸出端子。
[0011 ] 所述整流控制單元由變壓器、控制電源模塊、可控整流模塊、過零檢測模塊、單片機控制模塊、觸發(fā)控制模塊、速度給定模塊組成。
[0012]所述變壓器的兩個輸入端子分別為相線輸入端子、零線輸入端子，兩個輸出端子分別為第一交流端子、第二交流端子；所述第一交流端子、第二交流端子輸出第二交流電源。
[0013]所述控制電源模塊由控制電源單相整流橋和第一濾波穩(wěn)壓電路組成，輸出第一直流工作電源；所述控制電源單相整流橋的兩個交流輸入端分別連接至第一交流端子、第二交流端子；所述控制電源單相整流橋的整流負極性端為公共地。
[0014]所述可控整流模塊由整流橋URl、雙向晶閘管Vl、雙向晶閘管V2、雙向晶閘管V3、雙向晶閘管V4組成；所述整流橋URl的2個交流輸入端分別連接至第一交流端子和第二交流端子，整流輸出正端連接至雙向晶閘管V3的第二陽極，整流輸出負端連接至雙向晶閘管V4的第二陽極；雙向晶閘管Vl的第一陽極與雙向晶閘管V3的第一陽極并聯(lián)后連接至第一可控整流輸出端子；雙向晶閘管Vl的第二陽極連接至第一交流端子；雙向晶閘管V2的第一陽極與雙向晶閘管V4的第一陽極并聯(lián)后連接至第二可控整流輸出端子；雙向晶閘管V2的第二陽極連接至第二交流端子。
[0015]所述觸發(fā)控制模塊由過零觸發(fā)光耦U1、過零觸發(fā)光耦U2、過零觸發(fā)光耦U3、過零觸發(fā)光耦U4、輸入限流電阻R1、輸入限流電阻R2、輸入限流電阻R3、輸入限流電阻R4、輸出限流電阻R5、輸出限流電阻R6、輸出限流電阻R7、輸出限流電阻R8組成，設有交流控制輸入端、整流控制輸入端。
[0016]所述過零觸發(fā)光耦Ul、過零觸發(fā)光耦U2、過零觸發(fā)光耦U3、過零觸發(fā)光耦U4的內(nèi)部包括有輸入發(fā)光二極管和輸出光控雙向晶閘管。
[0017]所述輸入限流電阻Rl與過零觸發(fā)光耦Ul的輸入發(fā)光二極管串聯(lián)后再并聯(lián)至第一直流工作電源和交流控制輸入端；輸入限流電阻R2與過零觸發(fā)光耦U2的輸入發(fā)光二極管串聯(lián)后再并聯(lián)至第一直流工作電源和交流控制輸入端；輸入限流電阻R3與過零觸發(fā)光耦U3的輸入發(fā)光二極管串聯(lián)后再并聯(lián)至第一直流工作電源和整流控制輸入端；輸入限流電阻R4與過零觸發(fā)光耦U4的輸入發(fā)光二極管串聯(lián)后再并聯(lián)至第一直流工作電源和整流控制輸入端。
[0018]所述輸出限流電阻R5與過零觸發(fā)光耦Ul內(nèi)部輸出光控雙向晶閘管串聯(lián)后再并聯(lián)至雙向晶閘管Vl的控制極和第一陽極；輸出限流電阻R6與過零觸發(fā)光耦U2內(nèi)部輸出光控雙向晶閘管串聯(lián)后再并聯(lián)至雙向晶閘管V2的控制極和第一陽極；輸出限流電阻R7與過零觸發(fā)光耦U3內(nèi)部輸出光控雙向晶閘管串聯(lián)后再并聯(lián)至雙向晶閘管V3的控制極和第一陽極；輸出限流電阻R8與過零觸發(fā)光耦U4內(nèi)部輸出光控雙向晶閘管串聯(lián)后再并聯(lián)至雙向晶閘管V4的控制極和第一陽極。
[0019]所述過零檢測模塊由二極管D1、電阻R9、穩(wěn)壓管DWl組成，設有過零電壓輸入端、過零脈沖輸出端；電阻R9的兩端分別連接至二極管Dl陰極與穩(wěn)壓管DWl陰極；二極管Dl陽極為過零電壓輸入端，連接至第一交流端子；穩(wěn)壓管DWl陽極連接至公共地；穩(wěn)壓管DWl陰極為過零脈沖輸出端。
[0020]所述速度給定模塊設有速度給定信號輸出端；所述速度給定模塊包括有電位器。
[0021]所述單片機控制模塊包括有速度給定信號輸入端、捕捉信號輸入端和兩路電平信號輸出端；所述速度給定信號輸入端連接至速度給定模塊的速度給定信號輸出端；所述捕捉信號輸入端連接至過零檢測模塊的過零脈沖輸出端；所述兩路電平信號輸出端分別為交流控制輸出端、整流控制輸出端；所述交流控制輸出端、整流控制輸出端分別連接至觸發(fā)控制模塊的交流控制輸入端、整流控制輸入端。
[0022]所述速度調(diào)節(jié)單元由調(diào)節(jié)電源模塊、波形取樣模塊、單片機調(diào)節(jié)模塊、電機驅(qū)動模塊組成。
[0023]所述調(diào)節(jié)電源模塊輸入可控整流電壓、輸出第二直流工作電源，由調(diào)節(jié)電源單相整流橋和第二濾波穩(wěn)壓電路組成；所述調(diào)節(jié)電源單相整流橋的整流負極性端為參考地。
[0024]所述波形取樣模塊設有取樣波形輸入端和取樣脈沖輸出端，由二極管D2、電阻R12、穩(wěn)壓管DW2組成；電阻R12的兩端分別連接至二極管D2陰極與穩(wěn)壓管DW2陰極；二極管D2陽極為取樣波形輸入端，連接至第二可控整流輸入端子；穩(wěn)壓管DW2陽極連接至參考地；穩(wěn)壓管DW2陰極為取樣脈沖輸出端。
[0025]所述單片機調(diào)節(jié)模塊具有捕捉輸入端和速度調(diào)節(jié)輸出端、制動控制輸出端；單片機調(diào)節(jié)模塊的捕捉輸入端連接至波形取樣模塊的取樣脈沖輸出端。
[0026]所述電機驅(qū)動模塊用于驅(qū)動直流無刷電機，設有速度調(diào)節(jié)輸入端、制動控制輸入端；所述速度調(diào)節(jié)輸入端連接至單片機調(diào)節(jié)模塊的速度調(diào)節(jié)輸出端，制動控制輸入端連接至單片機調(diào)節(jié)模塊的制動控制輸出端。
[0027]所述控制電源模塊由二極管D01、二極管D02、二極管D03、二極管D04、電容Cl、三端穩(wěn)壓器U5組成；二極管DO1、二極管D02、二極管D03、二極管D04組成控制電源單相整流橋；電容Cl起濾波作用，并聯(lián)在控制電源單相整流橋的直流電壓輸出端；三端穩(wěn)壓器U5輸入端VIN連接至控制電源單相整流橋的整流正極性端；第一直流工作電源從三端穩(wěn)壓器U5輸出端VOUT輸出。
[0028]所述調(diào)節(jié)電源模塊由二極管D05、二極管D06、二極管D07、二極管D08、電容C2、三端穩(wěn)壓器U6組成；二極管D05、二極管D06、二極管D07、二極管D08組成調(diào)節(jié)電源單相整流橋；電容C2并聯(lián)在調(diào)節(jié)電源單相整流橋的直流電壓輸出端，起濾波作用；三端穩(wěn)壓器U6輸入端VIN連接至調(diào)節(jié)電源單相整流橋的整流正極性端；第二直流工作電源從三端穩(wěn)壓器U6輸出端VOUT輸出。
[0029]所述速度給定模塊還包括有方向開關(guān)。
[0030]所述速度給定模塊還設有方向給定信號輸出端；所述單片機控制模塊還包括有方向給定信號輸入端；所述方向給定信號輸出端連接至方向給定信號輸入端。所述單片機調(diào)節(jié)模塊還具有方向控制輸出端；所述電機驅(qū)動模塊還設有方向控制輸入端；所述方向控制輸入端連接至方向控制輸出端。
[0031]所述電機驅(qū)動模塊由無刷電機驅(qū)動器U61及其外圍電路組成；所述無刷電機驅(qū)動器U61的型號是BLD - 70。所述電機驅(qū)動模塊或者由電機驅(qū)動芯片F(xiàn)310及其外圍電路、三相全橋MOSFET驅(qū)動芯片U7組成。
[0032]所述單片機控制模塊由單片機MCU1、晶體振蕩器XTl組成；所述單片機MCUl的型號是MSP430G2553 ;所述單片機調(diào)節(jié)模塊由單片機MCU2、晶體振蕩器XT2組成；所述單片機MCU2 的型號是 MSP430G2553。
[0033]本實用新型的有益效果是，采用電源線遠距離控制直流無刷電機速度，無需遙控器，無需控制線；直流無刷電機速度可以根據(jù)需要分成多個等級；采用整流波傳送速度控制信號，其有效值與交流波相同，不會造成直流無刷電機速度調(diào)節(jié)時供電電源的不穩(wěn)定。
【附圖說明】
[0034]圖1是系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖。
[0035]圖2是整流控制單元結(jié)構(gòu)圖。
[0036]圖3是可控整流模塊實施例電路圖。
[0037]圖4是觸發(fā)控制模塊實施例電路圖。
[0038]圖5是整流控制單元中控制部分實施例電路圖。
[0039]圖6是實施例發(fā)送速度等級為速度15的速度控制信號時波形示意圖。
[0040]圖7是速度控制信號發(fā)送方法。
[0041]圖8是速度調(diào)節(jié)單元結(jié)構(gòu)圖。
[0042]圖9是速度調(diào)節(jié)單元調(diào)節(jié)部分實施例電路圖。
[0043]圖10是電機驅(qū)動模塊實施例1電路圖。
[0044]圖11是電機驅(qū)