專利名稱：一種電機(jī)控制器電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電機(jī)控制驅(qū)動(dòng)裝置，具體涉及一種電機(jī)控制器電路。
背景技術(shù)：
在電氣時(shí)代的今天，國(guó)內(nèi)自動(dòng)化行業(yè)的自動(dòng)化程度越來越高，同時(shí)對(duì)自動(dòng)化執(zhí)行 機(jī)構(gòu)的可控性、靈敏性以及安全性能都有很高的要求。直流電機(jī)作為最常見的一種電機(jī)，具 有非常優(yōu)秀的線形機(jī)械特性、較寬的調(diào)速范圍、良好的啟動(dòng)性能以及簡(jiǎn)單的控制電路等優(yōu) 點(diǎn)，因此在社會(huì)的各個(gè)領(lǐng)域都得到了廣泛的應(yīng)用。但現(xiàn)有技術(shù)中的電機(jī)控制器電路的設(shè)計(jì) 不合理，在負(fù)載擴(kuò)流、電流控制、速度控制、以及整個(gè)電機(jī)運(yùn)行在高低速度轉(zhuǎn)換時(shí)的平衡性 能都不完善，不能滿足現(xiàn)代自動(dòng)化生產(chǎn)線的生產(chǎn)需求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種電路設(shè)計(jì)合理、綜合性能高，能夠適應(yīng) 高速生產(chǎn)線的工作要求的電機(jī)控制器電路。本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)，一種電機(jī)控制器電路，其特征在于由速度控制調(diào)節(jié)模塊、開始電流限制模塊、電 流控制模塊、過流保護(hù)限制模塊、波形發(fā)生模塊、負(fù)載開關(guān)電路模塊、電源模塊構(gòu)成，所述的 速度控制調(diào)節(jié)模塊與開始電流限制模塊電聯(lián)接，電流控制模塊、過流保護(hù)限制模塊、波形發(fā) 生模塊及負(fù)載開關(guān)電路模塊相互之間電聯(lián)接，速度控制調(diào)節(jié)模塊與電流控制模塊信號(hào)聯(lián) 接，電源模塊為整個(gè)電路提供電源。速度控制調(diào)節(jié)模塊該模塊由運(yùn)放UlA和NU2A兩運(yùn)放及附屬電路組成，UlA是具 有輸入差模、共模幅度限制的反向放大器，而U2A組成的是積分運(yùn)放控制器，該模塊是把控 制通過幅度限制放大器到積分運(yùn)放處理后送入下級(jí)負(fù)載電流控制電路進(jìn)一步信號(hào)處理；開始電流限制模塊該模塊通過R2可調(diào)電阻以及U2B共同控制調(diào)節(jié)PI輸出電流 控制信號(hào)，當(dāng)本產(chǎn)品開機(jī)啟動(dòng)時(shí)，控制因負(fù)載啟動(dòng)電流過大而采取的限制電路，保護(hù)產(chǎn)品的 在啟動(dòng)的過程中勻速啟動(dòng)，增加產(chǎn)品的可靠性。電流控制模塊此模塊由TOB反向放大器和U3C限幅器組成的電流限制模塊，信號(hào) 分兩路采集做加法運(yùn)算，信號(hào)1為速度控制調(diào)節(jié)模塊輸出的信號(hào)，信號(hào)2通過采集CMOS管 S (源)極電流經(jīng)過R46進(jìn)入TOB反向放大器進(jìn)入U(xiǎn)3C進(jìn)行加法運(yùn)算并進(jìn)行限幅輸出到波形 發(fā)生模塊中互補(bǔ)推挽Vll集電極，本模塊根據(jù)產(chǎn)品運(yùn)行過程中負(fù)載的變化，通過控制采集 電流并與PD進(jìn)行計(jì)算最終控制產(chǎn)品的扭矩的大小變化；過流保護(hù)限制模塊將采集過來的CMOS管電流大小的信號(hào)同時(shí)輸入給N5比較器， 當(dāng)負(fù)載電流達(dá)到采集電壓高于N52腳的電壓時(shí)，則使N57腳輸出低點(diǎn)位，鉗位V14的正極為 低點(diǎn)位，所以無脈沖信號(hào)進(jìn)入下級(jí)使V19、V20、V21截止，從而關(guān)斷電機(jī)運(yùn)行起到過流保護(hù) 的作用，當(dāng)產(chǎn)品運(yùn)行過程中出現(xiàn)異常情況，造成負(fù)載電流過大而采取的過流保護(hù)措施，防止 燒壞設(shè)備的措施；
波形發(fā)生模塊由V10、Vll組成互補(bǔ)推挽電路、U3A組成的積分電路以及N4正反 饋電路，最終根據(jù)電流控制模塊輸入的信號(hào)通過控制互補(bǔ)推挽電路Vll集電極控制波形占 空比，來控制帶負(fù)載能力，此模塊是當(dāng)產(chǎn)品通電后一切正常，上位機(jī)給啟動(dòng)信號(hào)時(shí)產(chǎn)生方波 信號(hào)控制電機(jī)運(yùn)行電路。根據(jù)器方波占空比的大小來控制電機(jī)的扭矩大?。回?fù)載開關(guān)電路模塊此電路為負(fù)載電機(jī)開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路，由V19、V20、V21并聯(lián)擴(kuò)流 組成，同時(shí)V24、R63、C24組成雜波濾除電路，V22為保護(hù)電機(jī)消除反向電動(dòng)勢(shì)，此電路為負(fù) 載開關(guān)回路，當(dāng)方波信號(hào)進(jìn)入控制CMOS管開通控制電機(jī)運(yùn)行；電源模塊該模塊分為兩個(gè)小模塊，其中由V3組成的整流濾波電路為負(fù)載直流電 機(jī)電源，而由變壓器Tl、V2、LM317、LM337等組成電源供電電路，提供雙15V電源同時(shí)為負(fù) 載電機(jī)提供直流24V。本發(fā)明的有益效果是1、本發(fā)明采用PI比例積分控制器以及良好的電流采樣限制和過流保護(hù)電路電路 原理，設(shè)計(jì)合理、構(gòu)思巧妙。2、因最終控制設(shè)備是直流電機(jī)，所以電路中采用先進(jìn)的CMOS管并運(yùn)用PI電路與 震蕩電路配合，最終形成了占空比可調(diào)的矩形波來控制CMOS管，最終達(dá)到控制電機(jī)的目 的。3、控制波形在正負(fù)變化的瞬間設(shè)計(jì)了延時(shí)時(shí)間，并使這個(gè)時(shí)間大于CMOS導(dǎo)通關(guān) 斷的時(shí)間，避免了 CMOS的出現(xiàn)長(zhǎng)期導(dǎo)通燒壞電路的可能。4、整個(gè)電路采用電流采樣反饋并同時(shí)具備電流限制電路和電流過流保護(hù)電路，在 電機(jī)運(yùn)行過程中通過調(diào)節(jié)電位器達(dá)到控制負(fù)載運(yùn)行電流的設(shè)定，同時(shí)當(dāng)負(fù)載工作電流過大 時(shí)鉗位電路關(guān)斷CMOS管，以防止啟動(dòng)電流過大燒毀電路。


圖1為本發(fā)明速度控制調(diào)節(jié)模塊與開始電流限制模塊電路圖；圖2為本發(fā)明電流控制模塊、過流保護(hù)限制模塊、波形發(fā)生模塊、負(fù)載開關(guān)電路模 塊電路圖；圖3為本發(fā)明電源模塊電路圖。
具體實(shí)施例方式為了使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié) 合具體圖示，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。如圖1——圖3所示，一種電機(jī)控制器電路，由速度控制調(diào)節(jié)模塊、開始電流限制 模塊、電流控制模塊、過流保護(hù)限制模塊、波形發(fā)生模塊、負(fù)載開關(guān)電路模塊、電源模塊構(gòu) 成，速度控制調(diào)節(jié)模塊與開始電流限制模塊電聯(lián)接，電流控制模塊、過流保護(hù)限制模塊、波 形發(fā)生模塊及負(fù)載開關(guān)電路模塊相互之間電聯(lián)接，速度控制調(diào)節(jié)模塊與電流控制模塊信號(hào) 聯(lián)接，電源模塊為整個(gè)電路提供電源。速度控制調(diào)節(jié)模塊該模塊由運(yùn)放UlA和NU2A兩運(yùn)放及附屬電路組成，UlA是具 有輸入差模、共模幅度限制的反向放大器，而U2A組成的是積分運(yùn)放控制器，該模塊是把控 制通過幅度限制放大器到積分運(yùn)放處理后送入下級(jí)負(fù)載電流控制電路進(jìn)一步信號(hào)處理；
開始電流限制模塊該模塊通過R2可調(diào)電阻以及U2B共同控制調(diào)節(jié)PI輸出電流 控制信號(hào)，當(dāng)本產(chǎn)品開機(jī)啟動(dòng)時(shí)，控制因負(fù)載啟動(dòng)電流過大而采取的限制電路，保護(hù)產(chǎn)品的 在啟動(dòng)的過程中勻速啟動(dòng)，增加產(chǎn)品的可靠性。電流控制模塊此模塊由TOB反向放大器和U3C限幅器組成的電流限制模塊，信號(hào) 分兩路采集做加法運(yùn)算，信號(hào)1為速度控制調(diào)節(jié)模塊輸出的信號(hào)，信號(hào)2通過采集CMOS管 S (源)極電流經(jīng)過R46進(jìn)入TOB反向放大器進(jìn)入U(xiǎn)3C進(jìn)行加法運(yùn)算并進(jìn)行限幅輸出到波形 發(fā)生模塊中互補(bǔ)推挽Vll集電極，本模塊根據(jù)產(chǎn)品運(yùn)行過程中負(fù)載的變化，通過控制采集 電流并與PD進(jìn)行計(jì)算最終控制產(chǎn)品的扭矩的大小變化；過流保護(hù)限制模塊將采集過來的CMOS管電流大小的信號(hào)同時(shí)輸入給N5比較器， 當(dāng)負(fù)載電流達(dá)到采集電壓高于N52腳的電壓時(shí)，則使N57腳輸出低點(diǎn)位，鉗位V14的正極為 低點(diǎn)位，所以無脈沖信號(hào)進(jìn)入下級(jí)使V19、V20、V21截止，從而關(guān)斷電機(jī)運(yùn)行起到過流保護(hù) 的作用，當(dāng)產(chǎn)品運(yùn)行過程中出現(xiàn)異常情況，造成負(fù)載電流過大而采取的過流保護(hù)措施，防止 燒壞設(shè)備的措施；波形發(fā)生模塊由V10、Vll組成互補(bǔ)推挽電路、U3A組成的積分電路以及N4正反 饋電路，最終根據(jù)電流控制模塊輸入的信號(hào)通過控制互補(bǔ)推挽電路Vll集電極控制波形占 空比，來控制帶負(fù)載能力，此模塊是當(dāng)產(chǎn)品通電后一切正常，上位機(jī)給啟動(dòng)信號(hào)時(shí)產(chǎn)生方波 信號(hào)控制電機(jī)運(yùn)行電路。根據(jù)器方波占空比的大小來控制電機(jī)的扭矩大小；負(fù)載開關(guān)電路模塊此電路為負(fù)載電機(jī)開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路，由V19、V20、V21并聯(lián)擴(kuò)流 組成，同時(shí)V24、R63、C24組成雜波濾除電路，V22為保護(hù)電機(jī)消除反向電動(dòng)勢(shì)，此電路為負(fù) 載開關(guān)回路，當(dāng)方波信號(hào)進(jìn)入控制CMOS管開通控制電機(jī)運(yùn)行；電源模塊該模塊分為兩個(gè)小模塊，其中由V3組成的整流濾波電路為負(fù)載直流電 機(jī)電源，而由變壓器Tl、V2、LM317、LM337等組成電源供電電路，提供雙15V電源同時(shí)為負(fù) 載電機(jī)提供直流MV。以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù) 人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描述的只是說明本 發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變 化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其 等效物界定。
權(quán)利要求
1.一種電機(jī)控制器電路，其特征在于由速度控制調(diào)節(jié)模塊、開始電流限制模塊、電流 控制模塊、過流保護(hù)限制模塊、波形發(fā)生模塊、負(fù)載開關(guān)電路模塊、電源模塊構(gòu)成，所述的速 度控制調(diào)節(jié)模塊與開始電流限制模塊電聯(lián)接，電流控制模塊、過流保護(hù)限制模塊、波形發(fā)生 模塊及負(fù)載開關(guān)電路模塊相互之間電聯(lián)接，速度控制調(diào)節(jié)模塊與電流控制模塊信號(hào)聯(lián)接， 電源模塊為整個(gè)電路提供電源。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電機(jī)控制器電路，其特征在于速度控制調(diào)節(jié)模塊該模塊由運(yùn)放UlA和NU2A兩運(yùn)放及附屬電路組成，UlA是具有輸 入差模、共模幅度限制的反向放大器，而U2A組成的是積分運(yùn)放控制器，該模塊是把控制通 過幅度限制放大器到積分運(yùn)放處理后送入下級(jí)負(fù)載電流控制電路進(jìn)一步信號(hào)處理；開始電流限制模塊該模塊通過R2可調(diào)電阻以及U2B共同控制調(diào)節(jié)PI輸出電流控制 信號(hào)；電流控制模塊此模塊由U;3B反向放大器和U3C限幅器組成的電流限制模塊，信號(hào)分兩 路采集做加法運(yùn)算，信號(hào)1為速度控制調(diào)節(jié)模塊輸出的信號(hào)，信號(hào)2通過采集CMOS管S (源) 極電流經(jīng)過R46進(jìn)入TOB反向放大器進(jìn)入U(xiǎn)3C進(jìn)行加法運(yùn)算并進(jìn)行限幅輸出到波形發(fā)生模 塊中互補(bǔ)推挽Vll集電極；過流保護(hù)限制模塊將采集過來的CMOS管電流大小的信號(hào)同時(shí)輸入給N5比較器，當(dāng)負(fù) 載電流達(dá)到采集電壓高于N52腳的電壓時(shí)，則使N57腳輸出低點(diǎn)位，鉗位V14的正極為低點(diǎn) 位，所以無脈沖信號(hào)進(jìn)入下級(jí)使V19、V20、V21截止，從而關(guān)斷電機(jī)運(yùn)行起到過流保護(hù)的作 用；波形發(fā)生模塊由V10、Vll組成互補(bǔ)推挽電路、U3A組成的積分電路以及N4正反饋 電路，最終根據(jù)電流控制模塊輸入的信號(hào)通過控制互補(bǔ)推挽電路Vl 1集電極控制波形占空 比，來控制帶負(fù)載能力；負(fù)載開關(guān)電路模塊此電路為負(fù)載電機(jī)開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路，由V19、V20、V21并聯(lián)擴(kuò)流組成， 同時(shí)V24、R63、CM組成雜波濾除電路，V22為保護(hù)電機(jī)消除反向電動(dòng)勢(shì)，此電路為負(fù)載開關(guān) 回路，當(dāng)方波信號(hào)進(jìn)入控制CMOS管開通控制電機(jī)運(yùn)行；電源模塊該模塊分為兩個(gè)小模塊，其中由V3組成的整流濾波電路為負(fù)載直流電機(jī)電 源，而由變壓器T1、V2、LM317、LM337等組成電源供電電路。
全文摘要
一種電機(jī)控制器電路，涉及電機(jī)控制驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于由速度控制調(diào)節(jié)模塊、開始電流限制模塊、電流控制模塊、過流保護(hù)限制模塊、波形發(fā)生模塊、負(fù)載開關(guān)電路模塊、電源模塊構(gòu)成，所述的速度控制調(diào)節(jié)模塊與開始電流限制模塊電聯(lián)接，電流控制模塊、過流保護(hù)限制模塊、波形發(fā)生模塊及負(fù)載開關(guān)電路模塊相互之間電聯(lián)接，速度控制調(diào)節(jié)模塊與電流控制模塊信號(hào)聯(lián)接，電源模塊為整個(gè)電路提供電源。本發(fā)明能提高自動(dòng)化生產(chǎn)線運(yùn)行效率，能實(shí)現(xiàn)速度和帶負(fù)載能的控制，安全有效保障設(shè)備可靠運(yùn)行。
文檔編號(hào)H02H9/02GK102097990SQ20111006947
公開日2011年6月15日 申請(qǐng)日期2011年3月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月22日
發(fā)明者王天甜 申請(qǐng)人:王天甜