[實(shí)用新型]一種基于單片機(jī)的磁阻電機(jī)系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201220272025.3
• 申請(qǐng)日: 2012-06-11
• 公開（公告）號(hào): CN202721641U
• 公開（公告）日: 2013-02-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 譚國(guó)益;林軍木;廖萬林;周曉軍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 成都偉瓦節(jié)能科技有限公司
• 主分類號(hào): H02P6/00
• 分類號(hào): H02P6/00;H02P6/16
• 代理公司: 成都信博專利代理有限責(zé)任公司 51200
• 代理人: 卓仲陽

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型是基于單片機(jī)控制的磁阻電機(jī)系統(tǒng)，特別是通過鍵盤或通信電路，可完成磁阻電機(jī)的常用控制要點(diǎn)。

背景技術(shù)

SR電機(jī)的運(yùn)行離不開控制器，它是實(shí)現(xiàn)SR電機(jī)自同步運(yùn)行和發(fā)揮優(yōu)良性能的關(guān)鍵。它綜合位置檢測(cè)器、電流檢測(cè)器提供的電機(jī)轉(zhuǎn)子位置、速度和電流等反饋信息，以及外部輸入的命令，然后通過分析處理，決定控制策略，向SRD系統(tǒng)的功率變換器發(fā)出一系列開關(guān)信號(hào)，進(jìn)而控制SR電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行。伴隨著微電子器件的飛速發(fā)展，SR電機(jī)的控制系統(tǒng)也從早期的分立模擬器件組成的簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)逐漸發(fā)展成為以高性能微控制器為核心的數(shù)字化控制系統(tǒng)，相應(yīng)地專為電機(jī)控制設(shè)計(jì)的高性能數(shù)字信號(hào)處理器（DSP）給各種高級(jí)復(fù)雜控制策略的實(shí)現(xiàn)提供了可能。數(shù)字控制器由具有較強(qiáng)的信息處理功能的CPU和數(shù)字邏輯電路及接口電路等部分組成。數(shù)字控制器的信息處理功能大部分是由軟件完成。因此，軟件也是控制器的一個(gè)重要組成部分。軟、硬件的配合是否恰當(dāng)，對(duì)控制器的性能將產(chǎn)生重大影響。實(shí)用新型人根據(jù)節(jié)能電機(jī)在市面上的現(xiàn)狀，例如目前出現(xiàn)的磁阻電機(jī)還不能很靈活的控制磁阻電機(jī)的各項(xiàng)參數(shù)。其中在各種應(yīng)用場(chǎng)合參數(shù)設(shè)定的靈活改變，開通關(guān)斷角度的精確控制，以及通信控制在磁阻電機(jī)中的應(yīng)用。實(shí)用新型人采用單片機(jī)以控制的磁阻電機(jī)系統(tǒng)，要求外圍電路比較簡(jiǎn)單，而加強(qiáng)了在單片機(jī)程序的復(fù)雜度，在傳統(tǒng)磁阻電機(jī)中增加通信控制和開通關(guān)斷角控制，以及外部鍵盤設(shè)定運(yùn)行方式。可以精確而方便的控制磁阻電機(jī)各項(xiàng)參數(shù)。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是提供一種單片機(jī)控制磁阻電機(jī)系統(tǒng)，以克服由于當(dāng)前市面的磁阻電機(jī)還不能得到靈活有效控制的技術(shù)之不足。

本實(shí)用新型的目的是通過以下技術(shù)方案完成的：一種基于單片機(jī)的磁阻電機(jī)系統(tǒng)，包括單片機(jī)、過溫過壓缺相電流保護(hù)電路、電流傳感器、位置傳感器、三相整流濾波電路、驅(qū)動(dòng)電路、電流過流保護(hù)電路、低速電流斬波電路、邏輯綜合電路、速度給定電路、外部復(fù)位電路、報(bào)警電路；還設(shè)置有鍵盤電路、角度細(xì)分電路、優(yōu)先權(quán)編碼電路、通信電路；所述的鍵盤電路通過專用IC鍵盤電路與單片機(jī)連接，角度細(xì)分電路與單片機(jī)外部中斷（即INT1）腳連接，優(yōu)先權(quán)編碼電路的Q0-Q2引腳與單片機(jī)三個(gè)I/O口連接，Eout腳連接單片機(jī)低電平中斷口，GS腳連接單片機(jī)高電平中斷口，其中低電平中斷與高電平中斷可任選一種方式與單片機(jī)匹配，通信電路的RxD，TxD連接單片機(jī)的RxD?，TxD引腳。

所述基于單片機(jī)的磁阻電機(jī)系統(tǒng)，通過鍵盤或通信接口來設(shè)定電機(jī)啟動(dòng)、停止、運(yùn)行時(shí)間、故障報(bào)警。

所述基于單片機(jī)的磁阻電機(jī)系統(tǒng)，當(dāng)超溫、過壓、缺相、過流發(fā)生時(shí)，通過通信功能告知用戶或計(jì)算機(jī)。

進(jìn)一步地，所述基于單片機(jī)的磁阻電機(jī)系統(tǒng)，采用CPLD/FPGA或其它硬件倍頻電路做角度細(xì)分以實(shí)現(xiàn)開通角、關(guān)斷角的精確控制。

進(jìn)一步地，所述基于單片機(jī)的磁阻電機(jī)系統(tǒng)，用給定信號(hào)以A/D采樣，經(jīng)過軟件做PID運(yùn)算控制，再將結(jié)果值來調(diào)控PWM占空比。

進(jìn)一步地，所述基于單片機(jī)的磁阻電機(jī)系統(tǒng)，根據(jù)轉(zhuǎn)子的實(shí)際速度做PID計(jì)算，由計(jì)算出的速度值給出相應(yīng)的電流斬波基準(zhǔn)比較電壓。

與現(xiàn)有技術(shù)比較，本實(shí)用新型有如下有益效果：

1、通過單片機(jī)控制只需要鍵盤或通信電路，即完成磁阻電機(jī)的常用控制要點(diǎn)。克服了當(dāng)前市面的磁阻電機(jī)還不能得到靈活控制的不便。

2、本實(shí)用新型在傳統(tǒng)磁阻電機(jī)中增加通信控制和開通關(guān)斷角控制，以及外部鍵盤設(shè)定運(yùn)行方式。可以精確而方便的控制磁阻電機(jī)各項(xiàng)參數(shù)。

3、適應(yīng)范圍更寬。例如一類機(jī)器要求恒速運(yùn)動(dòng)，另一類要求節(jié)能，并不一定要求恒速。同時(shí)更適合各種不同應(yīng)用場(chǎng)合的使用。

4、當(dāng)前的電機(jī)設(shè)計(jì)的局限是專用控制，專用恒速的電機(jī)設(shè)計(jì)不一樣。不用恒速的電機(jī)（比如說抽油機(jī)）又是一個(gè)控制器。本實(shí)用新型可以通過設(shè)定功能來完成這種應(yīng)用轉(zhuǎn)換。?

附圖說明

圖1是本新型的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖示意圖。

圖2是本新型所述的角度細(xì)分電路部分連接關(guān)系示意圖。

圖3是本新型所述的優(yōu)先權(quán)編碼電路部分連接關(guān)系示意圖。

圖4是本新型所述的通信電路部分連接關(guān)系示意圖。

具體實(shí)施方式

結(jié)合附圖給出實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的說明。

參見圖1系統(tǒng)方框圖所示，三相整流濾波電路以及電源電路是為各個(gè)單元提供所需直流穩(wěn)壓電源，同時(shí)為每個(gè)驅(qū)動(dòng)模塊提供單個(gè)隔離的電源電壓。過溫，過壓，缺相欠壓保護(hù)電路為整個(gè)系統(tǒng)的保護(hù)電路。當(dāng)溫度或電壓出現(xiàn)異常時(shí)，及時(shí)保護(hù)相關(guān)器件不被損壞。