一種無刷直流電機調(diào)速裝置的制造方法
【技術(shù)領域】
[0001]本實用新型涉及電機控制技術(shù)領域，具體涉及一種無刷直流電機調(diào)速裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]1955年美國人D.Harrison用晶體管換相線路代替有刷直流電機的機械電刷，標志著現(xiàn)代無刷直流電機的誕生。無刷直流電機(BLDC)比起交流電機來具有結(jié)構(gòu)簡單，運行穩(wěn)定，可靠性高，維護方便，啟動和調(diào)速性能優(yōu)良等許多特點，隨著新型永磁材料的問世以及相關電子器件的快速發(fā)展，無刷直流電機不僅應用于傳統(tǒng)工業(yè)領域，而且越來越多地應用于許多新興工業(yè)領域，如航天軍工，電子生產(chǎn)，醫(yī)療器械等。
[0003]目前市面上已經(jīng)有許多廠家生產(chǎn)的幾十種無刷直流電機調(diào)速裝置，但其調(diào)速性能卻是參差不齊，而且價格也是千差萬別，好一點的調(diào)速器售價超過幾千塊，最便宜的幾十塊錢也有。這些廠家生產(chǎn)的調(diào)速器大都采用串電阻調(diào)速，或者是降壓調(diào)速，少數(shù)高級點的調(diào)速器調(diào)速主要靠PWM電路改變電壓平均值來控制，力矩主要由電流來控制，一般會帶一個配套的電機驅(qū)動器，改變驅(qū)動器的輸出電壓，就可以控制電機的速度。
[0004]盡管現(xiàn)在的無刷直流電機調(diào)速器功能已經(jīng)基本上能夠滿足日常的工業(yè)生產(chǎn)需求，但是仍然存在以下問題:性價比不高，性能優(yōu)良的價格太高，便宜的又構(gòu)造太過簡單，調(diào)速性能達不到要求;無保護裝置，許多調(diào)速器在面臨堵轉(zhuǎn)，過流，過壓，短路等有可能威脅電機安全運行的狀況時，不能及時關斷開關器件保護電機及線路安全;沒有數(shù)字顯示屏，不能實時監(jiān)測電機當前運行速度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本實用新型的目的在于，提供一種無刷直流電機調(diào)速裝置，該裝置采用PWM電路，通過改變占空比以改變電壓的平均值，從而達到調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速的目的。
[0006]為了實現(xiàn)上述任務，本實用新型采用以下技術(shù)方案:
[0007]—種無刷直流電機調(diào)速裝置，該裝置在電機調(diào)速系統(tǒng)中添加了電流檢測電路，電流檢測電路包括匪OS場效應管Ql、電阻Rl、電阻R2、電阻R3、電阻R4、電容Cl、電容C2、電感L1、運算放大器OPAMP和滑動變阻器POTl，其中Ql的源極接Rl的上端，Rl的下端接地，在Ql和Rl之間依次連接R2、R3和OPAMP的負輸入端，OPAMP的正輸入端經(jīng)過R4后接地;C2的一端接地，另一端接LI后接電源;OPAMP的負電壓端接在LI和C2之間，OPAMP的正電壓端接POTI的滑動端，POTl串聯(lián)在OPAMP的正輸入端和輸出端之間；Cl的一端連接在Rl的下端，另一端接在R2、R3之間。
[0008]進一步地，所述的電機調(diào)速裝置還包括添加在電機調(diào)速系統(tǒng)中的轉(zhuǎn)速檢測電路，轉(zhuǎn)速檢測電路中設置有光電式編碼器，利用光電式編碼器的接口單元對電機速度進行采樣、計算，并得出給定轉(zhuǎn)速與實際轉(zhuǎn)速之間的誤差，經(jīng)過轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器運算后對電流進行調(diào)
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[0009]進一步地，所述的電機調(diào)速裝置還包括添加在電機調(diào)速系統(tǒng)中的能耗制動電路、過流保護電路、過壓保護電路和顯示電路。
[0010]本實用新型具有以下技術(shù)特點:
[0011]本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，在加入了各種保護電路和顯示電路之后電機運行更加安全且具有可視化界面使得對無刷直流地電機的速度控制更加精確;本裝置結(jié)構(gòu)簡單，性價比高，調(diào)速性能好，對于電機設置了多重保護措施，保證電機安全、平穩(wěn)的運行，提高了生產(chǎn)效率。
【附圖說明】
[0012]圖1為本實用新型的電源轉(zhuǎn)換電路；
[0013]圖2為本實用新型的晶振電路；
[0014]圖3為本實用新型的復位設計電路；
[0015]圖4為本實用新型的電流檢測電路；
[0016]圖5為本實用新型的電壓檢測電路；
[0017]圖6為本實用新型的轉(zhuǎn)速檢測電路；
[0018]圖7為本實用新型的驅(qū)動電路；
[0019]圖8為本實用新型的能耗制動電路；
[0020]圖9為本實用新型的過流保護電路；
[0021]圖10為本實用新型的過壓保護電路；
[0022]圖11為本實用新型的電機調(diào)速系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
【具體實施方式】
[0023]為了解決現(xiàn)有無刷直流電機速度控制的問題，本實用新型提供了一種新型無刷直流電機調(diào)速裝置。該裝置采用PWM電路通過改變占空比改變電壓的平均值來達到改變轉(zhuǎn)速的目的。
[0024]—種無刷直流電機調(diào)速裝置，該裝置在電機調(diào)速系統(tǒng)中添加了電流檢測電路，以使得電機運行的穩(wěn)定性和安全性大大提高;采用讓被測電流流過已知電阻，通過測量電阻兩端的電壓然后根據(jù)歐姆定理計算出電流大小的方法。在電流環(huán)串聯(lián)相應阻值和功率的電阻，該電阻兩端的電壓經(jīng)過有源濾波，放大隔離后送入數(shù)模轉(zhuǎn)換器，通過AD采樣就能夠得到直流回路的電流；
[0025]如圖4所示，電流檢測電路包括NMOS場效應管Ql、電阻Rl、電阻R2、電阻R3、電阻R4、電容Cl、電容C2、電感L1、運算放大器OPAMP和滑動變阻器POTl，其中Ql的源極接Rl的上端，RI的下端接地，在QI和Rl之間依次連接R2、R3和OPAMP的負輸入端，OPAMP的正輸入端經(jīng)過R4后接地;C2的一端接地，另一端接LI后接電源;OPAMP的負電壓端接在LI和C2之間，OPAMP的正電壓端接POTl的滑動端，POTl串聯(lián)在OPAMP的正輸入端和輸出端之間；Cl的一端連接在Rl的下端，另一端接在R2、R3之間。
[0026]本方案中，在現(xiàn)有的電機調(diào)速系統(tǒng)中還添加了轉(zhuǎn)速檢測電路，轉(zhuǎn)速檢測電路中設置有光電式編碼器，利用光電式編碼器的接口單元對電機速度進行采樣、計算，并得出給定轉(zhuǎn)速與實際轉(zhuǎn)速之間的誤差，經(jīng)過轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器運算后對電流進行調(diào)節(jié)，如圖6所示。光電式編碼器輸出信號經(jīng)過光耦隔離，再經(jīng)過四通道差分接收芯片送入DSP運算。
[0027]無刷直流電機在實際運行過程中會因為電網(wǎng)電流增大，電機短路，堵轉(zhuǎn)等原因使得母線電流過大，威脅電機運行安全。在上述電