遠(yuǎn)距離調(diào)節(jié)多臺直流無刷電機(jī)速度的裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種電機(jī)調(diào)速技術(shù)，尤其是一種遠(yuǎn)距離調(diào)節(jié)多臺直流無刷電機(jī)速度的
目.0
【背景技術(shù)】
[0002]需要對直流無刷電機(jī)的速度進(jìn)行遠(yuǎn)程控制與調(diào)節(jié)時，通常的方法有:
一是采用遙控器控制。直流無刷電機(jī)的驅(qū)動控制電路裝有遙控接收裝置，可以通過遙控器對直流無刷電機(jī)進(jìn)行有級調(diào)速或者是無級調(diào)速，其缺點(diǎn)是需要配備遙控器，管理麻煩，遙控器還容易丟失。
[0003]二是采用數(shù)字控制技術(shù)。例如，采用RS - 485總線來對直流無刷電機(jī)的速度進(jìn)行控制。該方案技術(shù)先進(jìn)，但成本高，系統(tǒng)除需要布設(shè)電力線外，還需要布設(shè)數(shù)字控制總線。
[0004]三是采用模擬信號控制技術(shù)。例如，采用遠(yuǎn)程電位器進(jìn)行速度控制，成本較低。但該方法同樣需要增加控制線，且抗干擾能力較差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的旨在提供一種在不增加控制信號線和不使用遙控器的情況下，利用單相電源線實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離調(diào)節(jié)多臺直流無刷電機(jī)速度的裝置。
[0006]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是:
一種遠(yuǎn)距離調(diào)節(jié)多臺直流無刷電機(jī)速度的裝置，由整流控制單元和》個速度調(diào)節(jié)單元組成的裝置實(shí)現(xiàn)；《為大于等于2的整數(shù)。
[0007]所述整流控制單元設(shè)有相線輸入端子、零線輸入端子、第一可控整流輸出端子、第二可控整流輸出端子；所述相線輸入端子、零線輸入端子輸入單相220V交流電源；所述第一可控整流輸出端子、第二可控整流輸出端子輸出可控整流電壓。
[0008]所述速度調(diào)節(jié)單元設(shè)有第一可控整流輸入端子、第二可控整流輸入端子，所述第一可控整流輸入端子、第二可控整流輸入端子分別連接至整流控制單元的第一可控整流輸出端子、第二可控整流輸出端子。
[0009]所述整流控制單元由變壓器、控制電源模塊、可控整流模塊、過零檢測模塊、單片機(jī)控制模塊、觸發(fā)控制模塊、速度給定模塊組成。
[0010]所述變壓器的兩個輸入端子分別為相線輸入端子、零線輸入端子，兩個輸出端子分別為第一交流端子、第二交流端子；所述第一交流端子、第二交流端子輸出第二交流電源。
[0011]所述控制電源模塊由控制電源單相整流橋和第一濾波穩(wěn)壓電路組成，輸出第一直流工作電源；所述控制電源單相整流橋的兩個交流輸入端分別連接至第一交流端子、第二交流端子；所述控制電源單相整流橋的整流負(fù)極性端為公共地。
[0012]所述可控整流模塊由整流橋URl、雙向晶閘管Vl、雙向晶閘管V2、雙向晶閘管V3、雙向晶閘管V4組成；所述整流橋URl的2個交流輸入端分別連接至第一交流端子和第二交流端子，整流輸出正端連接至雙向晶閘管V3的第二陽極，整流輸出負(fù)端連接至雙向晶閘管V4的第二陽極；雙向晶閘管Vl的第一陽極與雙向晶閘管V3的第一陽極并聯(lián)后連接至第一可控整流輸出端子；雙向晶閘管Vl的第二陽極連接至第一交流端子；雙向晶閘管V2的第一陽極與雙向晶閘管V4的第一陽極并聯(lián)后連接至第二可控整流輸出端子；雙向晶閘管V2的第二陽極連接至第二交流端子。
[0013]所述觸發(fā)控制模塊設(shè)有交流控制輸入端、整流控制輸入端；所述交流控制輸入端輸入的交流控制信號有效時，觸發(fā)控制模塊控制雙向晶閘管Vl和雙向晶閘管V2過零時觸發(fā)導(dǎo)通；所述交流控制輸入端輸入的交流控制信號無效時，觸發(fā)控制模塊控制雙向晶閘管Vl和雙向晶閘管V2過零后截止；所述整流控制輸入端輸入的整流控制信號有效時，觸發(fā)控制模塊控制雙向晶閘管V3和雙向晶閘管V4過零時觸發(fā)導(dǎo)通；所述整流控制輸入端輸入的整流控制信號無效時，觸發(fā)控制模塊控制雙向晶閘管V3和雙向晶閘管V4過零后截止。
[0014]所述過零檢測模塊設(shè)有過零電壓輸入端、過零脈沖輸出端；所述過零電壓輸入端連接至第一交流端子；所述過零脈沖輸出端輸出的過零脈沖是正脈沖；所述過零脈沖與第二交流電源正半波對應(yīng)；所述過零脈沖的寬度小于第二交流電源正半波寬度；所述第二交流電源正半波為第一交流端子電位高于第二交流端子電位的第二交流電源半波。
[0015]所述速度給定模塊設(shè)有速度給定信號輸出端和方向給定信號輸出端。
[0016]所述單片機(jī)控制模塊包括有速度給定信號輸入端、方向給定信號輸入端、捕捉信號輸入端和兩路電平信號輸出端；所述速度給定信號輸入端連接至速度給定模塊的速度給定信號輸出端；所述方向給定信號輸入端連接至速度給定模塊的方向給定信號輸出端；所述捕捉信號輸入端連接至過零檢測模塊的過零脈沖輸出端；所述兩路電平信號輸出端分別為交流控制輸出端、整流控制輸出端；所述交流控制輸出端、整流控制輸出端分別連接至觸發(fā)控制模塊的交流控制輸入端、整流控制輸入端。
[0017]所述速度調(diào)節(jié)單元由調(diào)節(jié)電源模塊、波形取樣模塊、單片機(jī)調(diào)節(jié)模塊、地址給定模塊、電機(jī)驅(qū)動模塊組成。
[0018]所述調(diào)節(jié)電源模塊輸入可控整流電壓、輸出第二直流工作電源，由調(diào)節(jié)電源單相整流橋和第二濾波穩(wěn)壓電路組成；所述調(diào)節(jié)電源單相整流橋的整流負(fù)極性端為參考地。
[0019]所述波形取樣模塊設(shè)有取樣波形輸入端和取樣脈沖輸出端；所述取樣波形輸入端連接至第二可控整流輸入端子；所述波形取樣模塊將第二可控整流輸入端子電位高于第一可控整流輸入端子電位的波形檢出并限幅得到取樣脈沖；所述取樣脈沖的正脈沖與第二可控整流輸入端子電位高于第一可控整流輸入端子電位的波形相對應(yīng)。
[0020]所述地址給定模塊用于設(shè)定所在速度調(diào)節(jié)單元的地址碼，設(shè)有地址碼輸出端。
[0021]所述單片機(jī)調(diào)節(jié)模塊具有捕捉輸入端、地址碼輸入端和速度調(diào)節(jié)輸出端、方向控制輸出端、制動控制輸出端；所述單片機(jī)調(diào)節(jié)模塊的捕捉輸入端連接至波形取樣模塊的取樣脈沖輸出端；所述地址碼輸入端連接至地址給定模塊的地址碼輸出端。
[0022]所述電機(jī)驅(qū)動模塊用于驅(qū)動直流無刷電機(jī)，設(shè)有速度調(diào)節(jié)輸入端、方向控制輸入端、制動控制輸入端；所述速度調(diào)節(jié)輸入端連接至單片機(jī)調(diào)節(jié)模塊的速度調(diào)節(jié)輸出端，方向控制輸入端連接至單片機(jī)調(diào)節(jié)模塊的方向控制輸出端，制動控制輸入端連接至單片機(jī)調(diào)節(jié)模塊的制動控制輸出端。
[0023]所述整流控制單元通過控制可控整流電壓來發(fā)送速度控制信號；所述速度控制信號由引導(dǎo)波和數(shù)據(jù)波組成。
[0024]所述引導(dǎo)波由個工頻周期的整流波組成；7為大于等于I的整數(shù)；所述數(shù)據(jù)波為z個工頻周期的可控整流電壓波，I為大于等于3的整數(shù)。
[0025]所述xt工頻周期的可控整流電壓波中，I個工頻周期對應(yīng)I位數(shù)據(jù)碼；τ個工頻周期的可控整流電壓波對應(yīng)Z位數(shù)據(jù)碼。
[0026]所述^位數(shù)據(jù)碼中包括地址碼、方向碼和速度碼；所述數(shù)據(jù)碼、地址碼、方向碼、速度碼均為二進(jìn)制碼。
[0027]所述速度調(diào)節(jié)單元接收速度控制信號并調(diào)節(jié)直流無刷電機(jī)速度。
[0028]所述過零檢測模塊由二極管D1、電阻R9、穩(wěn)壓管DWl組成，設(shè)有過零電壓輸入端、過零脈沖輸出端；電阻R9的兩端分別連接至二極管Dl陰極與穩(wěn)壓管DWl陰極；二極管Dl陽極為過零電壓輸入端，連接至第一交流端子；穩(wěn)壓管DWl陽極連接至公共地；穩(wěn)壓管DWl陰極為過零脈沖輸出端。
[0029]所述波形取樣模塊設(shè)有取樣波形輸入端和取樣脈沖輸出端，由二極管D2、電阻R12、穩(wěn)壓管DW2組成；電阻R12的兩端分別連接至二極管D2陰極與穩(wěn)壓管DW2陰極；二極管D2陽極為取樣波形輸入端，連接至第二可控整流輸入端子；穩(wěn)壓管DW2陽極連接至參考地；穩(wěn)壓管DW2陰極為取樣脈沖輸出端。
[0030]所述速度給定模塊包括有電位器。所述速度給定模塊包括有方向開關(guān)。
[0031]所述電機(jī)驅(qū)動模塊的速度調(diào)節(jié)輸入端的輸入信號為PWM脈沖或者模擬電壓。
[0032]本發(fā)明的有益效果是，采用電源線遠(yuǎn)距離控制多臺直流無刷電機(jī)速度與運(yùn)行方向，無需遙控器，無需控制線；直流無刷電機(jī)速度可以根據(jù)需要分成多個等級；采用整流波傳送速度控制信號，其有效值與交流波相同，不會造成直流無刷電機(jī)速度調(diào)節(jié)時供電電源的不穩(wěn)定。
【附圖說明】
[0033]圖1是實(shí)施例系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖。
[0034]圖2是整流控制單元結(jié)構(gòu)圖。
[0035]圖3是可控整流模塊實(shí)施例電路圖。
[0036]圖4是觸發(fā)控制模塊實(shí)施例電路圖。
[0037]圖5是整流控制單元中控制部分實(shí)施例電路圖。
[0038]圖6是發(fā)送速度控制信號時波形示意圖。
[0039]圖7是速度控制信號發(fā)送方法。
[0040]圖8是速度調(diào)節(jié)單元結(jié)構(gòu)圖。
[0041]圖9是速度調(diào)節(jié)單元調(diào)節(jié)部分實(shí)施例電路圖。
[0042]圖10是電機(jī)驅(qū)動模塊實(shí)施例1電路圖。
[0043]圖11是電機(jī)驅(qū)動模塊實(shí)施例2電路圖。
[0044]圖12是速度接收與調(diào)節(jié)方法。
【具體實(shí)施方式】
[0045]下面通過附圖并結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的描述，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。
[0046]本發(fā)明裝置由整流控制單元和個速度調(diào)節(jié)單元組成，〃兩大于等于2的整數(shù)。有3個速度調(diào)節(jié)單元的裝置系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示，整流控制單元由相線輸入端子L、零線輸入端子N輸入單相220V交流電源，由第一可控整流輸出端子AC1、第二可控整流輸出端子AC2輸出可控整流電壓。1 — 3#速度調(diào)節(jié)單元均由第一可控整流輸入端子AC1、第二可控整流輸入端子AC2輸入可控整流電壓并控制直流無刷電機(jī)速度。
[0047]整流控制單元的結(jié)構(gòu)如圖2所示，由變壓器、控制電源模塊、可控整流模塊、過零檢測模塊、單片機(jī)控制模塊、觸發(fā)控制模塊、速度給定模塊組成。
[0048]變壓器的兩個輸入端子分別為相線輸入端子L、零線輸入端子N，兩個輸出端子分別為第一交流端