[發明專利]帶有保護裝置的無線遙控式灌溉泵機調速系統及控制方法

有效

• 申請號: 201510547148.1
• 申請日: 2015-08-31
• 公開（公告）號: CN105048929B
• 公開（公告）日: 2017-06-13
• 發明（設計）人: 周美蘭;張小明
• 申請（專利權）人: 哈爾濱理工大學
• 主分類號: H02P27/08
• 分類號: H02P27/08;F04B49/06;H02H5/08
• 代理公司: 哈爾濱市偉晨專利代理事務所(普通合伙)23209
• 代理人: 榮玲

1.帶有保護裝置的無線遙控式灌溉泵機調速系統，其特征在于：包括DSP控制器、主控電路、泵機電機、水壓檢測調理電路、顯示屏、驅動保護電路和無線遙控裝置，所述無線遙控裝置包括指令發射裝置和指令接收裝置，所述DSP控制器的輸出端連接主控電路，主控電路的輸出端連接泵機電機，泵機電機安裝在灌溉泵機內，灌溉泵機的輸出端連接輸水管線，所述水壓檢測調理電路的輸入端連接輸水管線，水壓檢測調理電路的輸出端連接DSP控制器的A/D輸入端，驅動保護電路的輸入端連接主控電路，驅動保護電路的輸出端連接DSP控制器的PDPINTA端口，所述指令接收裝置安裝在DSP控制器上，指令接收裝置的輸出端連接DSP控制器的XD數據輸入端，指令發射裝置和指令接收裝置通過無線網絡建立數據傳輸連接，所述顯示屏通過數據連線與DSP控制器建立雙向數據傳輸；所述主控電路包括不可控三相整流橋電路、濾波電路、緩沖電路和IPM模塊，濾波電路包括兩個串聯的電容，緩沖電路包括緩沖電阻、無感電容和恢復二極管，緩沖電阻與二極管并接后與無感電容串聯，所述濾波電路并接在整流橋的兩端，緩沖電路并接在濾波電路的兩端，IPM模塊的兩個輸入端分別接在緩沖電路兩端；所述帶有保護裝置的無線遙控式灌溉泵機調速系統包括線電壓檢測調理電路和若干光電隔離電路，所述線電壓檢測調理電路包括電壓傳感器、采樣電阻、濾波電阻、濾波電容和放大電路，所述電壓傳感器的輸入端接在主控電路的IPM模塊的輸出端，電壓傳感器的輸出端分別連接采樣電阻的一端和濾波電阻的一端，采樣電阻的另一端接地，濾波電阻的另一端分別連接濾波電容的一端和放大電路的輸入端，濾波電容的另一端接地，放大電路的輸出端連接DSP控制器的A/D轉換模塊接口，光電隔離電路的數目與DSP的PWM信號輸出端數目相同，光電隔離電路包括依次連接的緩沖器、第一光耦和第二光耦，所述DSP控制器的每個PWM信號的輸出端分別通過相應的光電隔離電路與主控電路的IPM模塊建立連接。

2.根據權利要求1所述帶有保護裝置的無線遙控式灌溉泵機調速系統，其特征在于：所述指令發射裝置包括指令發射電路，指令發射電路包括指令輸入端、編碼芯片和無線發送模塊，指令輸入端包括調速按鍵，所述編碼芯片的輸出端與無線發送模塊的輸入端建立連接。

3.根據權利要求1所述帶有保護裝置的無線遙控式灌溉泵機調速系統，其特征在于：所述指令接收裝置包括指令接收電路，指令接收電路包括無線接收模塊和解碼芯片，所述無線接收模塊的輸出端連接解碼芯片的輸入端，解碼芯片的輸出端依次對應連接DSP控制器的XD輸入端。

4.根據權利要求1所述帶有保護裝置的無線遙控式灌溉泵機調速系統，其特征在于：所述驅動保護電路包括第一輸入端、第二輸入端、第三輸入端、第四輸入端、四個光電耦合器和一個與非門，第一輸入端、第二輸入端和第三輸入端分別連接IPM模塊的三個上橋臂，第四輸入端連接IPM模塊的三個下橋臂，第一輸入端、第二輸入端、第三輸入端和第四輸入端分別通過光電耦合器與與非門建立連接，與非門的輸出端連接DSP控制器的PDPINTA端口。

5.根據權利要求1所述帶有保護裝置的無線遙控式灌溉泵機調速系統，其特征在于：所述水壓檢測調理電路包括壓力傳感器、第一放大器、RC濾波電路和第二放大器，所述壓力傳感器的輸出端接入第一放大器的同相輸入端，第一放大器的輸出端通過RC濾波電路接入第二放大器的同相輸入端，第二放大器的輸出端連接DSP控制器的A/D轉換模塊接口。

6.根據權利要求1所述帶有保護裝置的無線遙控式灌溉泵機調速系統，其特征在于：所述帶有保護裝置的無線遙控式灌溉泵機調速系統包括電機檢測調理電路，所述電機檢測調理電路包括光電編碼器、隔離光耦和施密特觸發器，光電編碼器安裝在泵機電機的轉子上，光電編碼器的輸出端通過光耦與施密特觸發器建立連接，施密特觸發器的輸出端連接DSP控制器的QEP輸入端。

7.基于權利要求1所述帶有保護裝置的無線遙控式灌溉泵機調速系統的控制方法，其特征在于：包括以下步驟：

步驟一、將系統和DSP控制器進行初始化后，通過指令發射裝置使電機工作在中速巡航狀態；

步驟二、長按指令發射裝置調速按鍵，DSP控制器根據輸入指令的時長調節PWM信號占空比，對電機進行調速。

8.根據權利要求7所述帶有保護裝置的無線遙控式灌溉泵機調速系統的控制方法，其特征在于：步驟二所述根據輸入指令的時長調節輸出PWM信號占空比的方法具體為：

α＝kt，

式中α為輸出PWM信號的占空比，t為輸入指令的時長，k為比例因子。