[實用新型]切光馬達驅動裝置

無效

• 申請號: 200920079715.5
• 申請日: 2009-03-24
• 公開（公告）號: CN201378819Y
• 公開（公告）日: 2010-01-06
• 發明（設計）人: 胡明華;劉仕偉;歐陽霄;王代清;周建新
• 申請（專利權）人: 德陽嘉龍機械制造有限公司
• 主分類號: H02P6/08
• 分類號: H02P6/08;G01N21/35
• 代理公司: 成都天嘉專利事務所（普通合伙）
• 代理人: 冉鵬程

技術領域

本實用新型涉及高頻紅外碳硫分析儀控制電路技術領域，尤其是高頻紅外碳硫分析儀的切光馬達驅動裝置。

背景技術

高頻紅外碳硫分析儀中，切光馬達用于驅動一個帶齒的圓盤，通過圓盤上的齒遮擋紅外光線產生頻率穩定的脈沖紅外光源，為檢測裝置提供信號光源。

切光馬達采用交流永磁同步電機，在切光馬達旋轉時，圓盤上的齒連續遮擋紅外光源，從而得到脈沖紅外光源，脈沖光源通過SO₂或CO₂檢測之后到達檢測裝置，檢測裝置通過檢測脈沖光源的強度檢測出SO₂或CO₂氣體的濃度從而計算出被檢測物質含碳、硫元素的含量。為保證檢測的穩定性，要求切光馬達必須可靠起動并保持轉速的穩定。

現有的高頻碳硫分析儀切光馬達控制方式如圖3所示，振蕩器產生高頻方波信號，經分頻器分頻后得到48Hz的方波電壓，該電壓經驅動器放大后直接驅動切光馬達的一個線圈A，同時經電容C驅動另外一個線圈B。電容C是移相電容，它在A、B兩個線圈中產生具有一定相位差的電流，使切光馬達能產生旋轉磁場從而使電機運轉。最佳的狀態是：由于電容C的作用使A、B線圈中的電流相位差剛好為90°，切光馬達的旋轉磁場為圓型旋轉磁場。但這種驅動方式仍然存在以下問題：

1.通電后，振蕩器工作頻率固定，切光馬達直接進入高速運行狀態，沒有一個必要的加速過程，容易造成切光馬達起動困難的情況。在實際使用中，采用這種驅動方式高頻紅外碳硫分析儀經常出現切光馬達不能起動的情況，有時需要多次開機、關機或者震動儀器等方法起動該馬達。

2.切光馬達不能工作于最佳的相位狀態，一方面電容C的參數選取存在困難，一般每臺儀器都要經過多次修改測試后才能與馬達匹配，即使出廠前調試好但長時間使用后參數也會發生變化；另一方面由于該驅動器輸出的是方波信號，里面包含較多的高次諧波，不同頻率的信號經電容C后的相位移完全不同，因此其合成的磁場不可能是圓形旋轉磁場。

以上因素都會造成切光馬達出現起動失敗和停轉的故障。

發明內容

為解決上述技術問題，本實用新型提出了一種能確保高頻紅外碳硫分析儀切光馬達可靠起動并穩定運轉的驅動裝置，本實用新型能對切光馬達的起動和運行過程進行控制，克服原有控制方式的缺點，達到了確保馬達可靠、穩定工作的目的。

本實用新型是通過如下技術方案實現的：

一種切光馬達驅動裝置，其特征在于：包括能產生頻率可變、相位差為固定90°的兩相方波信號的單片機電路，與所述單片機電路連接并接收、放大和輸出其中一相方波信號的A驅動電路，與所述單片機電路連接并接收、放大和輸出其中另一相方波信號的B驅動電路，以及與所述A驅動電路和B驅動電路連接并接收經放大后的兩相方波電路的切光馬達，所述單片機電路上還連接有測量切光馬達工作狀態、并將工作狀態信號反饋給單片機電路的紅外測量儀。

所述單片機電路中設置有使所述切光馬達低速起動然后逐漸加速到設定速度的啟動加速控制模塊。

所述單片機電路中設置有監控馬達是否啟動正常，是否由低速啟動然后逐漸加速到設定速度、馬達運轉是否正確的馬達運轉監控及調節模塊。

所述紅外檢測儀和單片機電路之間設置有對所述反饋回來的工作狀態信號進行光電隔離處理的光電隔離器。

所述單片機電路的時鐘電路采用高精度和低溫漂的有源石英晶體振蕩器。

所述切光馬達為單相交流永磁同步電機。

所述單片機采用飛利浦公司的增強型51單片機，型號為P89LPC9102。

所述單片機電路中，產生頻率可變、相位差為固定90°的兩相方波信號，啟動加速控制模塊，以及馬達運轉監控及調節模塊的工作流程為：單片機電路初始化，輸出低頻方波并低速啟動切光馬達，延時1秒后，檢測從紅外測量儀反饋的信號，如果切光馬達未達到設定的速度值，則提高方波頻率；如果切光馬達未運轉，則反方向再次啟動；如果切光馬達運轉正常，則鎖定方波信號頻率；如果開機時切光馬達未起動，那么延時1秒后再次起動，重復3次仍不能起動則報警并停止工作；如果切光馬達進入正常起動并加速到設定速度，則不再進行加速，并每隔1秒檢測從紅外測量儀反饋的信號，以監控切光馬達的運行狀態；重復上述步驟。

本實用新型的優點表現在：