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直流電機(jī)雙向速度穩(wěn)速控制器的制作方法

文檔序號(hào):7344334閱讀:247來(lái)源:國(guó)知局
專利名稱:直流電機(jī)雙向速度穩(wěn)速控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于電子應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域,特別涉及一種對(duì)直流電機(jī)雙向速度穩(wěn)速控制器的 設(shè)計(jì)。
背景技術(shù)
近年來(lái),隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展及其應(yīng)用技術(shù)的進(jìn)步、各種專用集成元件的不 斷出現(xiàn),使得直流伺服電動(dòng)機(jī)控制技術(shù)有了顯著的進(jìn)步,應(yīng)用范圍越來(lái)越廣,尤其是PWM伺 服控制技術(shù),受到了人們的普遍重視。目前,對(duì)于采用永磁直流力矩-測(cè)速機(jī)組雙向驅(qū)動(dòng)負(fù)載恒速、穩(wěn)速轉(zhuǎn)動(dòng)的控制器, 大多設(shè)計(jì)復(fù)雜、成本較高、調(diào)試繁瑣,并且很容易受到電機(jī)驅(qū)動(dòng)功率級(jí)的電磁干擾,抗干擾 能力較差,進(jìn)而影響到穩(wěn)速的精度要求和工作穩(wěn)定性,不利于廣泛的應(yīng)用性要求,針對(duì)采用 永磁直流力矩-測(cè)速機(jī)組驅(qū)動(dòng)負(fù)載恒速、穩(wěn)速、雙向轉(zhuǎn)動(dòng)的情況,發(fā)明設(shè)計(jì)了一種直流電機(jī) 雙向速度穩(wěn)速控制器。它能夠通過簡(jiǎn)單的接口連接,實(shí)現(xiàn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)負(fù)載恒速、穩(wěn)速、雙向轉(zhuǎn) 動(dòng)。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足和缺陷,本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種能夠通過簡(jiǎn) 單的接口連接,實(shí)現(xiàn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)負(fù)載恒速、穩(wěn)速、雙向轉(zhuǎn)動(dòng)的直流電機(jī)雙向速度穩(wěn)速控制器。本發(fā)明包括雙輸入或門、電機(jī)電流控制器、高速結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管雙向運(yùn)放、DMOS全橋 驅(qū)動(dòng)功率級(jí)、分壓電阻、恒頻率波形發(fā)生器、插座;插座接收外部方向控制信號(hào)Directionl 正向控制信號(hào)、Direction2反向控制信號(hào),將其分別連接到雙輸入或門1的信號(hào)輸入引腳 ΙηΑ,ΙηΒ腳,經(jīng)雙輸入或門1或比較后由信號(hào)輸出引腳Out腳輸出ENABLE使能信號(hào)并連接 到電機(jī)電流控制器的使能控制引腳Power Enable腳和DMOS全橋驅(qū)動(dòng)功率級(jí)的使能控制引 腳Enable腳,來(lái)使能電機(jī)電流控制器和DMOS全橋驅(qū)動(dòng)功率級(jí);同時(shí),插座將Directionl正 向控制信號(hào)、Direction反向控制信號(hào)送給電機(jī)電流控制器的信號(hào)輸入引腳Inl、In2腳作 為電機(jī)電流控制器的輸入信號(hào)。插座接收測(cè)速機(jī)反饋電壓信號(hào),將其接入到高速結(jié)型場(chǎng)效 應(yīng)管雙向運(yùn)放的信號(hào)輸入引腳Non-inverting Input腳,經(jīng)過整合后由高速結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管 雙向運(yùn)放的信號(hào)輸出引腳Out腳輸出反饋信號(hào)Vout,并將其作為接入到電機(jī)電流控制器的 反饋信號(hào)輸入引腳Vsense腳,與分壓電阻接入到電機(jī)電流控制器的比較信號(hào)輸入引腳Ref 腳的速度輸入信號(hào)作比較求差,形成一個(gè)速度閉環(huán)控制回路。恒頻率波形發(fā)生器經(jīng)過內(nèi)部 電阻電容的匹配組合,輸出調(diào)寬波占空比信號(hào),并將其接入電機(jī)電流控制器的采樣頻率控 制輸入引腳R/C腳,作為電機(jī)電流控制器的采樣基準(zhǔn)。電機(jī)電流控制器將Directionl正向 控制信號(hào)、Direction〗反向控制信號(hào)、ENABLE使能信號(hào)、速度輸入信號(hào)、反饋信號(hào)Vout及 調(diào)寬波占空比信號(hào)等信號(hào)內(nèi)部整合后由電機(jī)電流控制器的信號(hào)輸出引腳Outl腳、0ut2腳 輸出調(diào)寬波信號(hào)PWM1、PWM2,將其接入給DMOS全橋驅(qū)動(dòng)功率級(jí)的信號(hào)輸入引腳Inl腳、In2 腳,在引入DMOS全橋驅(qū)動(dòng)功率級(jí)的使能控制引腳Enable腳的ENABLE使能信號(hào)作用下,最后由DMOS全橋驅(qū)動(dòng)功率級(jí)的信號(hào)輸出引腳Outl腳、0ut2腳輸出電機(jī)控制信號(hào)PWM3、PWM4 來(lái)控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的大小和方向。恒頻率波形發(fā)生器主要包括電阻和電容;電阻的一端接電源+5V,電容的一端接 電源地,電阻的另一端和電容的另一端相連接,根據(jù)調(diào)寬波占空比DC運(yùn)算公式

權(quán)利要求
直流電機(jī)雙向速度穩(wěn)速控制器,其特征在于包括雙輸入或門(1)、電機(jī)電流控制器(2)、高速結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管雙向運(yùn)放(3)、DMOS全橋驅(qū)動(dòng)功率級(jí)(4)、分壓電阻(5)、恒頻率波形發(fā)生器(6)、插座(7);其中插座(7)接收Direction1正向控制信號(hào)、Direction2反向控制信號(hào),將其連接到雙輸入或門(1),經(jīng)雙輸入或門(1)或比較后輸出ENABLE使能信號(hào)并連接到電機(jī)電流控制器(2)和DMOS全橋驅(qū)動(dòng)功率級(jí)(4),來(lái)使能電機(jī)電流控制器(2)和DMOS全橋驅(qū)動(dòng)功率級(jí)(4);同時(shí),插座(7)將Direction1正向控制信號(hào)、Direction2反向控制信號(hào)送給電機(jī)電流控制器(2)作為電機(jī)電流控制器(2)的輸入信號(hào);所述的插座(7)接收測(cè)速機(jī)反饋電壓信號(hào),將其接入到高速結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管雙向運(yùn)放(3),經(jīng)過整合后由高速結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管雙向運(yùn)放(3)輸出反饋信號(hào)Vout,并將其接入到電機(jī)電流控制器(2),與分壓電阻(5)接入到電機(jī)電流控制器(2)的速度輸入信號(hào)作比較求差,形成一個(gè)速度閉環(huán)控制回路;其中恒頻率波形發(fā)生器(6)經(jīng)過內(nèi)部電阻電容的匹配組合,輸出調(diào)寬波占空比信號(hào),并將其接入電機(jī)電流控制器(2)作為電機(jī)電流控制器(2)的采樣基準(zhǔn);所述的電機(jī)電流控制器(2)將Direction1正向控制信號(hào)、Direction2反向控制信號(hào)、ENABLE使能信號(hào)、速度輸入信號(hào)、反饋信號(hào)Vout及調(diào)寬波占空比信號(hào)內(nèi)部整合后由電機(jī)電流控制器(2)輸出調(diào)寬波信號(hào)PWM1、PWM2,將其接入給DMOS全橋驅(qū)動(dòng)功率級(jí)(4),在引入DMOS全橋驅(qū)動(dòng)功率級(jí)(4)的ENABLE使能信號(hào)作用下,最后由DMOS全橋驅(qū)動(dòng)功率級(jí)(4)輸出電機(jī)控制信號(hào)PWM3、PWM4來(lái)控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的大小和方向。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直流電機(jī)雙向速度穩(wěn)速控制器,其特征在于所述的插座(7) 連接到雙輸入或門⑴的信號(hào)輸入引腳InA、InB腳,并連接到電機(jī)電流控制器⑵的使能 控制引腳Power Enable腳和DMOS全橋驅(qū)動(dòng)功率級(jí)(4)的使能控制引腳Enable腳,其中插 座同時(shí)接入到高速結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管雙向運(yùn)放(3)的信號(hào)輸出引腳Non-inverting Input腳, 并經(jīng)過高速結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管雙向運(yùn)放(3)的信號(hào)輸出引腳Out腳接入到電機(jī)電流控制器(2) 的反饋信號(hào)輸入引腳Vsense腳。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直流電機(jī)雙向速度穩(wěn)速控制器,其特征在于所述的 Directionl正向控制信號(hào)、Direction反向控制信號(hào)送給電機(jī)電流控制器(2)的信號(hào)輸入 引腳Inl、In2腳作為電機(jī)電流控制器(2)的輸入信號(hào)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直流電機(jī)雙向速度穩(wěn)速控制器,其特征在于所述的分壓電 阻(5)接入到電機(jī)電流控制器(2)的比較信號(hào)輸入引腳Ref腳,恒頻率波形發(fā)生器(6)接 入電機(jī)電流控制器(2)的采樣頻率控制輸入引腳R/C腳。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直流電機(jī)雙向速度穩(wěn)速控制器,其特征在于所述電機(jī)電流 控制器(2)通過信號(hào)輸出引腳Outl腳、0ut2腳輸出調(diào)寬波信號(hào)PWM1、PWM2,將其接入給 DMOS全橋驅(qū)動(dòng)功率級(jí)(4)的信號(hào)輸入引腳Inl腳、In2腳,在引入DMOS全橋驅(qū)動(dòng)功率級(jí)(4) 的使能控制引腳Enable腳的ENABLE使能信號(hào)作用下,最后由DMOS全橋驅(qū)動(dòng)功率級(jí)(4)的 信號(hào)輸出引腳Outl腳、0ut2腳輸出電機(jī)控制信號(hào)PWM3、PWM4來(lái)控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的大小和方 向。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直流電機(jī)雙向速度穩(wěn)速控制器,其特征在于所述的恒頻率 波形發(fā)生器(6)主要包括電阻(8)和電容(9),電阻⑶的一端接電源+5V,電容(9)的一 端接電源地,電阻(8)的另一端和電容(9)的另一端相連接,根據(jù)調(diào)寬波占空比DC運(yùn)算公 式
全文摘要
本發(fā)明涉及一種直流電機(jī)雙向速度穩(wěn)速控制器,屬于電子應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域,包括雙輸入或門、電機(jī)電流控制器、高速結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管雙向運(yùn)放、DMOS全橋驅(qū)動(dòng)功率級(jí)、分壓電阻、恒頻率波形發(fā)生器、插座;通過電機(jī)電流控制器將正向控制信號(hào)、反向控制信號(hào)、使能信號(hào)、速度輸入信號(hào)、反饋信號(hào)及調(diào)寬波占空比信號(hào)等信號(hào)組合成速度閉環(huán)回路,整合后輸出調(diào)寬波信號(hào)PWM1、PWM2,通過DMOS全橋驅(qū)動(dòng)功率級(jí)的驅(qū)動(dòng)放大功能,以及使能信號(hào)的使能,最后由DMOS全橋驅(qū)動(dòng)功率級(jí)輸出電機(jī)控制信號(hào)PWM3、PWM4來(lái)控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的大小和方向。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)負(fù)載恒速、穩(wěn)速、雙向轉(zhuǎn)動(dòng),具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、調(diào)整方便、精度高和實(shí)用性強(qiáng)等特點(diǎn)。
文檔編號(hào)H02P7/29GK101958679SQ20101026255
公開日2011年1月26日 申請(qǐng)日期2010年8月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月25日
發(fā)明者張淑梅, 李建榮, 杜璧秀, 王志乾 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所
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