[發明專利]一種電機轉速控制系統

無效

• 申請號: 201110265888.8
• 申請日: 2011-09-05
• 公開（公告）號: CN102983799A
• 公開（公告）日: 2013-03-20
• 發明（設計）人: 李靜
• 申請（專利權）人: 李靜
• 主分類號: H02P7/00
• 分類號: H02P7/00;H02P13/08;H02P1/22
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種電機，特別涉及一種電機轉速控制系統。

背景技術

在電氣時代的今天，電動機一直在現代化的生產和生活中起著十分重要的作用，無論在工業農業生產、交通運輸、國防航空航天、醫療衛生、商務與辦公設備，還是在日常生活中的家用電器，都在大量地使用著各式各樣的電動機。據資料統計，現在有的90％以上的動力源來自于電動機，電動機與人們的生活息息相關，密不可分。隨著現代化步伐的邁進，人們對自動化的需求越來越高，使電動機控制向更復雜的控制發展。

隨著電子技術的不斷發展，脈寬調制技術應用于電機轉速的控制越來越廣泛。特別是單片機應用技術的不斷發展，使得脈寬調速技術成為電機調速的主流。由于單片計算機具有體積小，重量輕，耗電少，功能強和價格低等特點，又由于數據大多是在芯片內傳送處理，所以運行速度快，抗干擾能力強。以至于從七十年代問世以來，在二十多年的時間里，發展異常迅速，并已廣泛應用于各種領域。單片機內部也用和電腦功能類似的模塊，比如CPU，內存，并行總線，還有和硬盤作用相同的存儲器件，不同的是它的這些部件性能都相對我們的家用電腦弱很多，不過價錢也是低的。單片機具有通訊接口，用單片機進行接口的控制與管理，單片機與主機可并行工作，大大地提高了系統的運行速度。單片機所實現的控制是靠程序的，并且可以修改。通過不同的程序實現不同的功能，尤其是特殊的獨特的一些功能，這是別的器件需要費很大力氣才能做到的，有些則是花大力氣也很難做到的。通過對單片機的程序的編寫可以實現高智能，高效率，以及高可靠性。

發明內容

本發明的目的是提供一種電機轉速控制系統，提高了電機控制的自動化程度和控制精度。

本發明的目的是這樣實現的：一種電機轉速控制系統，包括單片機，單片機的信輸出端經光電藕合器與驅動電路的信號輸入端相連，驅動電路的信號輸出端與電機相連，電機的轉軸上設置有作為信號采集模塊的光電編碼器，所述信號采集模塊的輸出端與單片機相連，單片機的輸出端還與LED數據顯示單元相連。

作為本發明的改進，所述單片機選用MCS-8051系列單片機。所述驅動電路選用LMD18200芯片。

本發明工作時，單片機產生PWM(脈寬調制)信號，把輸出的PWM信號通過LMD18200驅動電路直接控制直流電機的啟動、速度、暫停以及方向的變化，設計的鍵盤人機界面(LED數據顯示單元)可以方便的改變PWM的狀態，進而達到方便的改變電機的工作狀態，安裝在點擊上作為信號采集模塊的光電編碼器將電機的轉速直接方便的顯示在LED數據顯示單元上。

本發明中脈寬調制是用數字的方式控制電路，也就是說脈寬調制控制是通過對模擬信號電平進行數字編碼的一種控制方式。由于高分辨率計數器的使用，方波的占空比被調變用來對一個具體模擬信號的電平進行編碼。脈寬調制信號仍然是數字的，因為在給定的任何時刻，滿幅值的直流供電要么完全有，要么完全無。電壓或電流源是以一種通(ON)或斷(OFF)的重復脈沖序列被加到模擬負載上去的。通的時候即是直流供電被加到負載上的時候，斷的時候就是電被斷開的時候。只要頻寬足夠，任何模擬值都可以使用PWM進行編碼。

本發明通過LMD18200驅動芯片提供雙極性驅動方式，雙極性驅動是指在一個PWM周期里，電動機電樞的電壓極性呈正負變化。雙極性驅動方式是PWM控制信號通過引腳輸入，根據PWM控制信號占空比來決定直流電機轉速和方向，當占空比大于50％，輸出電壓大于電動機額定電壓，電動機正轉；當占空比小于50％，輸出電壓小于電動機額定電壓，電動機反轉；當占空比等于50％，輸出電壓等于電動機額定電壓，電動機不轉。雙極性可逆系統有低速運行平穩性的優點，但也存在著電流波動大，功率損耗較大的缺點，尤其是必須增加死區來避免開關管直通的危險，限制了開關頻率的提高，因此只用于中小功率直流電動機的控制。單極性驅動方式是指在一個PWM周期內，電動機電樞只承受單極性的電壓。PWM控制信號通過引腳輸入。

與現有技術相比，本發明的有益效果在于：提高了電機控制的自動化程度和控制精度。本發明可用于控制直流電機的啟動、速度、暫停以及方向的變化。

附圖說明

圖1為本發明控制原理框圖。

圖2為LMD18200芯片的驅動原理圖。

具體實施方式