[實(shí)用新型]一種無刷直流電動(dòng)機(jī)故障檢測(cè)控制器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201220605291.3
• 申請(qǐng)日: 2012-11-15
• 公開（公告）號(hào): CN202997515U
• 公開（公告）日: 2013-06-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐淑芬;何瑞林;谷文婷;徐國海
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 長安大學(xué)
• 主分類號(hào): H02H7/08
• 分類號(hào): H02H7/08
• 代理公司: 西安恒泰知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 61216
• 代理人: 李鄭建

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種控制器，特別是一種無刷直流電動(dòng)機(jī)故障檢測(cè)控制器，該控制器能夠?qū)o刷直流電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行情況進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)，當(dāng)出現(xiàn)故障時(shí)可以及時(shí)報(bào)警并停止電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行。

背景技術(shù)

電動(dòng)機(jī)制造是我國機(jī)械工業(yè)中較大的行業(yè)之一，它既是關(guān)系到各行各業(yè)自動(dòng)化的重要基礎(chǔ)產(chǎn)品，又是與人類生活密切相關(guān)的面廣量大、品種繁多的通用產(chǎn)品。電動(dòng)機(jī)是把電能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能的主要執(zhí)行部件，國內(nèi)60%～70%的發(fā)電量被電機(jī)所消耗。因此，電機(jī)產(chǎn)品的品種、數(shù)量和質(zhì)量各種性能水平的提高和發(fā)展，都會(huì)直接影響國民經(jīng)濟(jì)各部門成套設(shè)備的發(fā)展水平。傳統(tǒng)傳統(tǒng)的直流電機(jī)因其價(jià)格低廉、易于操作等優(yōu)點(diǎn)而備受歡迎。但其主要缺點(diǎn)是電機(jī)集電環(huán)的使用壽命很短。此外，電刷火花會(huì)損壞轉(zhuǎn)子線圈，引起電磁兼容性(EMC)問題，而直流無刷電機(jī)的線圈換向是通過電子逆變器而不是使用集電環(huán)，因而避免了這類問題，并且其具有高能量密度、高轉(zhuǎn)矩慣性比、高效率等特點(diǎn)，因而得到廣泛的應(yīng)用。然而，電機(jī)在運(yùn)行過程中會(huì)由于超負(fù)荷、過熱等原因而發(fā)生故障。因此，在電機(jī)故障前盡早地檢測(cè)出故障并采取相應(yīng)措施是非常必要的。在現(xiàn)代工業(yè)中直流無刷電機(jī)在很多場(chǎng)和發(fā)揮著非常重要的作用，同時(shí)現(xiàn)在對(duì)系統(tǒng)的安全性和可靠性的要求也越來越高，故對(duì)電機(jī)的故障檢測(cè)引起了極大地重視。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于，提供一種無刷直流電動(dòng)機(jī)故障檢測(cè)控制器，其能夠?qū)o刷直流電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行情況進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)。

為了實(shí)現(xiàn)上述任務(wù)，本實(shí)用新型采取如下的技術(shù)解決方案：

一種無刷直流電動(dòng)機(jī)故障檢測(cè)控制器，其特征在于，包括單片機(jī)，單片機(jī)上連接有電流檢測(cè)模塊、電壓檢測(cè)模塊、轉(zhuǎn)速檢測(cè)模塊和電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊，其中，電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊連接無刷直流電動(dòng)機(jī)，無刷直流電動(dòng)機(jī)分別與電流檢測(cè)模塊、電壓檢測(cè)模塊和電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊相連接。

本實(shí)用新型的其它特點(diǎn)是：

所述單片機(jī)采用MC9S12XS128單片機(jī)。

本實(shí)用新型的無刷直流電動(dòng)機(jī)故障檢測(cè)控制器，通過各傳感器采集相應(yīng)的無刷直流電動(dòng)機(jī)運(yùn)行的各種信號(hào)參數(shù)，并將其傳遞給控制核心單片機(jī)，經(jīng)過單片機(jī)數(shù)據(jù)處理分析，若無刷直流電機(jī)運(yùn)行參數(shù)出現(xiàn)異常，立即發(fā)出警報(bào)，并停止電動(dòng)機(jī)運(yùn)行。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)框圖；

圖2是本實(shí)用新型軟件算法流程圖；

以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。

具體實(shí)施方式

參見圖1，本實(shí)施例給出一種無刷直流電動(dòng)機(jī)故障檢測(cè)控制器，包括一單片機(jī)，在單片機(jī)上連接有電流檢測(cè)模塊、電壓檢測(cè)模塊、轉(zhuǎn)速檢測(cè)模塊和電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊，其中，電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊連接無刷直流電動(dòng)機(jī)，無刷直流電動(dòng)機(jī)分別與電流檢測(cè)模塊、電壓檢測(cè)模塊和轉(zhuǎn)速檢測(cè)模塊相連接。

本實(shí)施例中，單片機(jī)選擇MC9S12XS128單片機(jī)。在MC9S12XS128單片機(jī)上采用Code?Warrior作為程序軟件編譯器，對(duì)無刷直流電動(dòng)機(jī)故障檢測(cè)控制器進(jìn)行調(diào)試，采集無刷直流電動(dòng)機(jī)的各個(gè)運(yùn)行參數(shù)，定性地分析數(shù)據(jù)，一旦發(fā)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行參數(shù)出現(xiàn)異常，立即發(fā)出警報(bào)，并停止電動(dòng)機(jī)運(yùn)行。

電流檢測(cè)模塊由霍爾電流傳感器和A/D轉(zhuǎn)換模塊組成，其功能是獲取無刷直流電動(dòng)機(jī)的定子電流信息，以供MC9S12XS128單片機(jī)作進(jìn)一步分析處理；電壓檢測(cè)模塊由電壓檢測(cè)電路和A/D轉(zhuǎn)換模塊組成，其功能是獲取無刷直流電動(dòng)機(jī)的母線直流電壓和定子電壓等信息；轉(zhuǎn)速檢測(cè)模塊由傳感器、A/D轉(zhuǎn)換模塊和MC9S12XS128單片機(jī)中的脈沖計(jì)數(shù)模塊組成，通過檢測(cè)電動(dòng)機(jī)的實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)速來判斷是否出現(xiàn)故障。

下面說明該控制器故障檢測(cè)過程：

參見圖2，上電開始后，首先要進(jìn)行初始化，主要包括MC9S12XS128單片機(jī)內(nèi)的各個(gè)功能模塊的初始化，然后采集無刷直流電動(dòng)機(jī)的電流、電壓和轉(zhuǎn)速信息，對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析，如果發(fā)現(xiàn)運(yùn)行參數(shù)出現(xiàn)異常，則控制蜂鳴器進(jìn)行報(bào)警，并發(fā)出控制信號(hào)使電動(dòng)機(jī)停止運(yùn)行。

在制作過程中，所用的電子元器件均為市售的已知產(chǎn)品，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本申請(qǐng)的技術(shù)效果即可實(shí)現(xiàn)各電子元器件的連接。