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一種空壓機用智能控制系統(tǒng)的制作方法

文檔序號:10505102閱讀:491來源:國知局
一種空壓機用智能控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種空壓機用智能控制系統(tǒng),主要由單片機,電源,均與單片機相連接的顯示屏、A/D轉(zhuǎn)換模塊、數(shù)據(jù)存儲器和變頻器,與A/D轉(zhuǎn)換模塊相連接的壓力傳感器,以及與變頻器相連接的電機組成;其特征在于,在電源與的單片機之間還串接有整流濾波穩(wěn)壓電路;所述整流濾波穩(wěn)壓電路由變壓器T,二極管整流器U2,極性電容C1,集成穩(wěn)壓電路,以及穩(wěn)壓輸出電路組成。本發(fā)明的空壓機用智能控制系統(tǒng)能實現(xiàn)對空壓機啟動時的啟動電流的有效控制,從而確保了電源電壓在空壓機啟動時的穩(wěn)定性,降低了壓縮氣源產(chǎn)生的波動,并且在用氣量少的時候電機不會空載運行,極大的節(jié)約了電能。
【專利說明】
一種空壓機用智能控制系統(tǒng)
技術領域
[0001]本發(fā)明涉及工業(yè)設備的技術領域,具體是指一種空壓機用智能控制系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]空壓機電機功率一般較大,啟動方式多采用空載(卸載)星-三角啟動,加載和卸載方式都為瞬時。這使得空壓機在啟動時會有較大的啟動電流,從而引起電源電壓波動較大,也會使壓縮氣源產(chǎn)生較大的波動,降低設備的使用年限。由于一般空氣壓縮機的拖動電機本身不能調(diào)速,因此就不能直接使用壓力或電流量的變動來實現(xiàn)降速調(diào)節(jié)輸出功率的匹配,導致在用氣量少的時候電機仍然要空載運行,電能浪費巨大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術中的空壓機啟動時會有較大的啟動電流,從而引起電源電壓波動較大,也會使壓縮氣源產(chǎn)生較大的波動,并且在用氣量少的時候電機仍然要空載運行,電能浪費巨大的缺陷,本發(fā)明提供一種空壓機用智能控制系統(tǒng)。
[0004]本發(fā)明通過以下技術方案來實現(xiàn):一種空壓機用智能控制系統(tǒng),主要由單片機,電源,均與單片機相連接的顯示屏、A/D轉(zhuǎn)換模塊、數(shù)據(jù)存儲器和變頻器,與A/D轉(zhuǎn)換模塊相連接的壓力傳感器,以及與變頻器相連接的電機組成;同時,在電源與的單片機之間還串接有整流濾波穩(wěn)壓電路;所述整流濾波穩(wěn)壓電路由變壓器T,其中一個輸入端與變壓器T的副邊電感線圈的同名端相連接、另一個輸入端與變壓器T的副邊電感線圈的非同名端相連接的二極管整流器U2,正極與二極管整流器U2的負極輸出端相連接、負極與二極管整流器U2的正極輸出端相連接的極性電容Cl,與二極管整流器U2的正極輸出端和負極輸出端分別相連接的集成穩(wěn)壓電路,以及與集成穩(wěn)壓電路的輸出端相連接的穩(wěn)壓輸出電路組成;所述穩(wěn)壓輸出電路的輸出端與單片機相連接;所述變壓器T的原邊電感線圈的同名端和非同名端共同形成整流濾波穩(wěn)壓電路的輸入端并與電源相連接。
[0005]所述集成穩(wěn)壓電路由穩(wěn)壓芯片Ul,一端與二極管整流器U2負極輸出端相連接、另一端與穩(wěn)壓芯片Ul的VC管腳相連接的電阻R2,負極與穩(wěn)壓芯片Ul的CS管腳相連接、正極經(jīng)電阻R3后與二極管整流器U2的正極輸出端相連接的極性電容C2,N極經(jīng)電阻R6后與穩(wěn)壓芯片Ul的MT管腳相連接、P極經(jīng)電阻R4后與二極管整流器U2的正極輸出端相連接的二極管D2,以及P極順次經(jīng)電阻R5和電阻Rl后與二極管整流器U2的負極輸出端相連接、N極經(jīng)電阻R7后與穩(wěn)壓芯片Ul的SW管腳相連接的二極管Dl組成;所述二極管02的~極和穩(wěn)壓芯片Ul的SW管腳共同形成集成穩(wěn)壓電路的輸出端。
[0006]所述穩(wěn)壓輸出電路由三極管VTl,場效應管MOSl,負極經(jīng)可調(diào)電阻R8后與穩(wěn)壓芯片Ul的SW管腳相連接、正極與二極管02的~極相連接的極性電容C3,一端與穩(wěn)壓芯片Ul的SW管腳相連接、另一端與場效應管MOSl的漏極相連接的電阻R9,正極經(jīng)電阻RlO后與場效應管MOSl的柵極相連接、負極與三極管VTl的基極相連接的極性電容C4,以及P極與場效應管MOSl的源極相連接、N極經(jīng)電阻Rll后與三極管VTl的發(fā)射極相連接的二極管D3組成;所述三極管VTl的集電極與極性電容C3的正極相連接;所述二極管03的~極和場效應管MOSl的漏極共同形成穩(wěn)壓輸出電路的輸出端。
[0007]為確保本發(fā)明的實際使用效果,所述的壓力傳感器優(yōu)先采用T2000型壓力傳感器來實現(xiàn);而顯示屏則優(yōu)先采用了具有觸摸輸入功能的液晶顯示屏來實現(xiàn);同時穩(wěn)壓芯片Ul則優(yōu)先采用AP3766集成芯片來實現(xiàn)。
[0008]本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比具有以下優(yōu)點及有益效果:
[0009](I)本發(fā)明的整流濾波穩(wěn)壓電路能對電源電壓和電流進行整流濾波后轉(zhuǎn)換為36V直流電壓,并通過設置在整流濾波穩(wěn)壓電路中的集成穩(wěn)壓電路進行穩(wěn)壓調(diào)節(jié)后為單片機提供穩(wěn)定的電壓和電流,從而確保了本發(fā)明的空壓機用智能控制系統(tǒng)的確定性。
[0010](2)本發(fā)明采用了紅外線探測器,該紅外線探測器具有性能穩(wěn)定、靈敏度高,價格便宜等優(yōu)點。
【附圖說明】
[0011 ]圖1為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)圖。
[0012]圖2為本發(fā)明的整流濾波穩(wěn)壓電路的電路結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0013]下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步地詳細說明,但本發(fā)明的實施方式不限于此。
[0014]如圖1所示,本發(fā)明主要由單片機,電源,均與單片機相連接的顯示屏、A/D轉(zhuǎn)換模塊、數(shù)據(jù)存儲器和變頻器,與A/D轉(zhuǎn)換模塊相連接的壓力傳感器,與變頻器相連接的電機,以及串接在電源與的單片機之間的整流濾波穩(wěn)壓電路組成。
[0015]其中,所述整流濾波穩(wěn)壓電路如圖2所示,其由變壓器T,二極管整流器U2,極性電容Cl,集成穩(wěn)壓電路,以及穩(wěn)壓輸出電路組成。
[0016]所述二極管整流器U2的其中一個輸入端與變壓器T的副邊電感線圈的同名端相連接、另一個輸入端與變壓器T的副邊電感線圈的非同名端相連接。極性電容Cl的正極與二極管整流器U2的負極輸出端相連接、負極與二極管整流器U2的正極輸出端相連接。集成穩(wěn)壓電路分別與二極管整流器U2的正極輸出端和負極輸出端相連接。穩(wěn)壓輸出電路與集成穩(wěn)壓電路的輸出端相連接。所述穩(wěn)壓輸出電路的輸出端與單片機相連接;所述變壓器T的原邊電感線圈的同名端和非同名端共同形成整流濾波穩(wěn)壓電路的輸入端并與電源相連接。
[0017]為確保本發(fā)明的可靠運行,所述A/D轉(zhuǎn)換模塊則優(yōu)先采用了PTR200型A/D轉(zhuǎn)換模塊來實現(xiàn);所述的單片機優(yōu)先采用NCP1652集成芯片,該NCP1652集成芯片的HV管腳與數(shù)據(jù)存儲器相連接,CT管腳與顯示屏相連接,RDE管腳與A/D轉(zhuǎn)換模塊的DJ管腳相連接,ATCH管腳與變頻器相連接。所述的電源為220V交流電壓,該220V交流電壓經(jīng)整流濾波穩(wěn)壓電路降壓后生成36V低壓電,該36V低壓電同時經(jīng)整流濾波后轉(zhuǎn)換為36V直流電壓,并通過整流濾波穩(wěn)壓電路中設置的集成穩(wěn)壓電路進行穩(wěn)壓后經(jīng)穩(wěn)壓輸出電路輸出為單片機供電。
[0018]如圖2所示,所述集成穩(wěn)壓電路由穩(wěn)壓芯片Ul,電阻Rl,電阻R2,電阻R3,電阻R4,電阻R5,電阻R6,電阻R7,極性電容C2,二極管DI,以及二極管D2組成。
[0019]連接時,電阻R2的一端與二極管整流器U2負極輸出端相連接、另一端與穩(wěn)壓芯片Ul的VC管腳相連接。極性電容C2的負極與穩(wěn)壓芯片Ul的CS管腳相連接、正極經(jīng)電阻R3后與二極管整流器U2的正極輸出端相連接。二極管02的_及經(jīng)電阻R6后與穩(wěn)壓芯片Ul的MT管腳相連接、P極經(jīng)電阻R4后與二極管整流器U2的正極輸出端相連接。
[0020]所述二極管Dl的P極順次經(jīng)電阻R5和電阻Rl后與二極管整流器U2的負極輸出端相連接、N極經(jīng)電阻R7后與穩(wěn)壓芯片Ul的SW管腳相連接。所述二極管02的~極和穩(wěn)壓芯片Ul的SW管腳共同形成集成穩(wěn)壓電路的輸出端并與穩(wěn)壓輸出電路相連接。
[0021 ] 進一步,所述穩(wěn)壓輸出電路由三極管VTI,場效應管MOSI,可調(diào)電阻R8,電阻R9,電阻RlO,電阻Rll,極性電容C3極性電容C4,以及二極管D3組成。
[0022]連接時,極性電容C3的負極經(jīng)可調(diào)電阻R8后與穩(wěn)壓芯片Ul的SW管腳相連接、正極與二極管02的_及相連接。電阻R9的一端與穩(wěn)壓芯片Ul的SW管腳相連接、另一端與場效應管MOSl的漏極相連接。極性電容C4的正極經(jīng)電阻RlO后與場效應管MOSl的柵極相連接、負極與三極管VTl的基極相連接。二極管D3的P極與場效應管MOSl的源極相連接、N極經(jīng)電阻Rll后與三極管VTl的發(fā)射極相連接。
[0023]所述三極管VTl的集電極與極性電容C3的正極相連接;所述二極管D3的N極與NCP1652集成芯片的VCCl管腳相連接;所述場效應管MOSl的漏極與NCP1652集成芯片的VCC2管腳相連接。本發(fā)明在運行時,整流濾波穩(wěn)壓電路能對電源電壓和電流進行整流濾波后轉(zhuǎn)換為36V直流電壓,并通過設置在整流濾波穩(wěn)壓電路中的集成穩(wěn)壓電路進行穩(wěn)壓調(diào)節(jié)后為單片機提供穩(wěn)定的電壓和電流。為更好的實施本發(fā)明,所述穩(wěn)壓芯片Ul則優(yōu)先采用AP3766集成芯片來實現(xiàn)。
[0024]運行時,所述的壓力傳感器則優(yōu)先采用了 T2000型壓力傳感器來實現(xiàn);該壓力傳感器用于采集儲氣罐的氣壓值,并將所采集到的儲氣罐的氣壓值信息傳輸給A/D轉(zhuǎn)換模塊,所述A/D轉(zhuǎn)換模塊將壓力傳感器傳輸?shù)乃杉膬夤薜臍鈮褐敌畔⑥D(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)信息傳輸給單片機。所述單片機將該數(shù)據(jù)信息與數(shù)據(jù)存儲器內(nèi)的預存氣壓值進行對比,同時根據(jù)比對的結(jié)果來控制變頻器輸出電壓和電流,對電機的轉(zhuǎn)速進行調(diào)整。本發(fā)明中的數(shù)據(jù)存儲器優(yōu)先采用了 C805IF20型數(shù)據(jù)存儲器來實現(xiàn)。
[0025]如果壓力傳感器用于采集儲氣罐的氣壓值與數(shù)據(jù)存儲器內(nèi)的預存氣壓值一致時,單片機不會傳輸控制信號給變頻器,此時,變頻器不會輸出電壓和電流,因此電機停止轉(zhuǎn)動。反之,如果壓力傳感器用于采集儲氣罐的氣壓值小于數(shù)據(jù)存儲器內(nèi)的預存氣壓值時,單片機輸出控制信號給變頻器,此時,變頻器根據(jù)單片機傳輸?shù)目刂菩盘栞敵鲭妷汉碗娏?,因此電機開始轉(zhuǎn)動,空壓機開始工作,從而實現(xiàn)節(jié)約能源的目的。所述變頻器在輸出電壓和電流時,其輸出的電壓和電流是緩慢增加,以防止啟動電流過大,從而引起電源電壓波動較大,使壓縮氣源產(chǎn)生較大的波動。本發(fā)明的變頻器運行采用了 FENIC/5000P11型變頻器來實現(xiàn)。
[0026]其中,本發(fā)明的顯示屏則優(yōu)先采用了具有觸摸輸入功能的液晶顯示屏來實現(xiàn)。所述的顯示屏用于對數(shù)據(jù)存儲器內(nèi)的預存的氣壓值進行調(diào)節(jié),使用者可根據(jù)不同的需求來通過具有觸摸輸入功能的液晶顯示屏的功能鍵來對數(shù)據(jù)存儲器內(nèi)預存的氣壓值進行調(diào)節(jié)。
[0027]如上所述,便可以很好的實現(xiàn)本發(fā)明。
【主權(quán)項】
1.一種空壓機用智能控制系統(tǒng),主要由單片機,電源,均與單片機相連接的顯示屏、A/D轉(zhuǎn)換模塊、數(shù)據(jù)存儲器和變頻器,與A/D轉(zhuǎn)換模塊相連接的壓力傳感器,以及與變頻器相連接的電機組成;其特征在于,在電源與的單片機之間還串接有整流濾波穩(wěn)壓電路;所述整流濾波穩(wěn)壓電路由變壓器T,其中一個輸入端與變壓器T的副邊電感線圈的同名端相連接、另一個輸入端與變壓器T的副邊電感線圈的非同名端相連接的二極管整流器U2,正極與二極管整流器U2的負極輸出端相連接、負極與二極管整流器U2的正極輸出端相連接的極性電容Cl,與二極管整流器U2的正極輸出端和負極輸出端分別相連接的集成穩(wěn)壓電路,以及與集成穩(wěn)壓電路的輸出端相連接的穩(wěn)壓輸出電路組成;所述穩(wěn)壓輸出電路的輸出端與單片機相連接;所述變壓器T的原邊電感線圈的同名端和非同名端共同形成整流濾波穩(wěn)壓電路的輸入端并與電源相連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種空壓機用智能控制系統(tǒng),其特征在于,所述集成穩(wěn)壓電路由穩(wěn)壓芯片Ul,一端與二極管整流器U2負極輸出端相連接、另一端與穩(wěn)壓芯片Ul的VC管腳相連接的電阻R2,負極與穩(wěn)壓芯片Ul的CS管腳相連接、正極經(jīng)電阻R3后與二極管整流器U2的正極輸出端相連接的極性電容C2,N極經(jīng)電阻R6后與穩(wěn)壓芯片Ul的MT管腳相連接、P極經(jīng)電阻R4后與二極管整流器U2的正極輸出端相連接的二極管D2,以及P極順次經(jīng)電阻R5和電阻Rl后與二極管整流器U2的負極輸出端相連接、N極經(jīng)電阻R7后與穩(wěn)壓芯片Ul的SW管腳相連接的二極管Dl組成;所述二極管02的~極和穩(wěn)壓芯片Ul的SW管腳共同形成集成穩(wěn)壓電路的輸出端。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種空壓機用智能控制系統(tǒng),其特征在于,所述穩(wěn)壓輸出電路由三極管VTl,場效應管MOSl,負極經(jīng)可調(diào)電阻R8后與穩(wěn)壓芯片Ul的SW管腳相連接、正極與二極管02的~極相連接的極性電容C3,一端與穩(wěn)壓芯片Ul的SW管腳相連接、另一端與場效應管MOSl的漏極相連接的電阻R9,正極經(jīng)電阻RlO后與場效應管MOSl的柵極相連接、負極與三極管VTl的基極相連接的極性電容C4,以及P極與場效應管MOSl的源極相連接、N極經(jīng)電阻Rll后與三極管VTl的發(fā)射極相連接的二極管D3組成;所述三極管VTl的集電極與極性電容C3的正極相連接;所述二極管03的~極和場效應管MOSl的漏極共同形成穩(wěn)壓輸出電路的輸出端。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種空壓機用智能控制系統(tǒng),其特征在于,所述的壓力傳感器為T2000型壓力傳感器。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種空壓機用智能控制系統(tǒng),其特征在于,所述顯示屏采用了具有觸摸輸入功能的液晶顯示屏。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種空壓機用智能控制系統(tǒng),其特征在于,所述穩(wěn)壓芯片Ul為AP3766集成芯片。
【文檔編號】F04B49/20GK105864011SQ201610203426
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年4月1日
【發(fā)明人】劉春遠
【申請人】成都奧卡卡科技有限公司
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