專利名稱：大功率礦用串勵直流電動機控制器的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于變頻器技術領域，具體說是一種大功率礦用串勵直流電動機控制器。
背景技術：
串勵直流電動機相比其他形式直流電動機工作，其可靠性高；供電方便，起動轉(zhuǎn)矩大；過載能力強；機械性能軟；有空載車速行；重載車速行；供電線路上產(chǎn)生的壓降不影響電動機的工作，鑒于以上優(yōu)點串勵直流電動機廣泛應用于負載在較大范圍內(nèi)變化和要求有較大啟動轉(zhuǎn)矩的設備中?，F(xiàn)有的礦用大功率串勵直流電動機的調(diào)速方法主要采用在串勵電動機電路中串入可變電阻器，通過改變電阻器的阻值，達到改變電動機的轉(zhuǎn)速目的。這種調(diào)速方法雖然簡單，但其存在以下缺陷:在調(diào)速用的可變電阻器上消耗掉一部份能量；因為在電路中串入了電阻器，使其調(diào)速范圍受到一定的限制；因為電阻器的發(fā)熱，使得這種調(diào)速方法存在不安全的因素。綜上所述，串入電阻器式調(diào)速方法已經(jīng)不符合現(xiàn)代化煤礦的需要，因此亟需對其結構進行改進。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種大功率礦用串勵直流電動機控制器，以解決現(xiàn)有大功率礦用串勵直流電動機調(diào)速范圍受限、散熱性能差、電能使用效率低、安全性低等問題。本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的:它包括輸入模塊、電源轉(zhuǎn)換模塊、輸出模塊以及顯示模塊，其特征是:所述串勵直流電動機控制器還包括控制模塊，驅(qū)動模塊以及信號回饋模塊；電源轉(zhuǎn)換模塊為DC-DC電源轉(zhuǎn)換模塊，輸入模塊分別與DC-DC電源轉(zhuǎn)換模塊、驅(qū)動模塊相連，DC-DC電源轉(zhuǎn)換模塊分別與顯示模塊、控制模塊相連，控制模塊分別與顯示模塊、驅(qū)動模塊、信號回饋模塊相連，驅(qū)動模塊與輸出模塊相連，輸出模塊與信號回饋模塊相連。
所述控制模塊為DSP控制模塊。所述驅(qū)動模塊為IGBT模塊。本實用新型的優(yōu)點及有益效果如下:該產(chǎn)品利用串勵直流電機高轉(zhuǎn)矩輸出功能，通過控制功率開關元件，可以實現(xiàn)低速重載啟動功能；采用DSP芯片對電源主電路實現(xiàn)了全數(shù)字控制，輸出電壓設置定點可調(diào)，提高了輸出電壓的精度和穩(wěn)定度；控制算法通過軟件編程實現(xiàn)使得系統(tǒng)升級方便，也便于用戶根據(jù)各自的需要靈活地選擇不同的控制功能；取消了電樞繞組的串聯(lián)電阻，使電機的輸入能量充分利用，提高了電能的使用效率，同時也減少了環(huán)境的電磁污染；在人機操作界面上，只用到了幾個操作按鈕，使使用者的操作更加簡單方便；由于取消了串聯(lián)電阻器，徹底消除了電阻器發(fā)熱對煤礦帶來的安全隱患；針對煤礦現(xiàn)有的串勵調(diào)速直流電機的改造，只是將兩個繞組接到控制器的相應輸出接線端；充分利用串勵直流電機的高起動轉(zhuǎn)矩能力和他勵直流電機的靈活調(diào)速、制動性能；采用目前廣泛使用的控制芯片DSP技術和電力電子功率模塊IGBT技術，將直流電機的勵磁繞組和電樞繞組分開來控制，并在硬件和軟件設計上充分采用模塊化設計。
下面將結合附圖對本實用新型作進一步詳細說明。圖1是本實用新型的原理示意框圖；圖2是DSP程序流程不意框圖；附圖主要部分的符號說明=IDC-DC電源轉(zhuǎn)換模塊、2輸入模塊、3顯示模塊、4控制模塊、5驅(qū)動模塊、6輸出模塊、7信號回饋模塊。下面將結合附圖并通過實例對實用新型作進一步詳細說明，但下述的實例僅僅是本實用新型其中的例子而已，并不代表本實用新型所限定的權利保護范圍，本實用新型的權利保護范圍以權利要求為準。
具體實施方式
根據(jù)圖1至圖2對本實用新型進行詳細描述。輸入模塊2是對系統(tǒng)的供電電源側(cè)，并對模塊的輸入進行相應的整理，以滿足整個系統(tǒng)的電源供應需要；DC-DC電源轉(zhuǎn)換模塊I的輸入是取自輸入模塊2的輸出電源,其功能是取一部分輸入的電源,并將其轉(zhuǎn)換，模塊的輸出是其他模塊需要的工作電源；顯示模塊3是控制模塊的通訊數(shù)據(jù)，模塊的輸出是將接收到的數(shù)據(jù)顯示到液晶屏上；控制模塊4是由電源轉(zhuǎn)換模塊I供電，并將輸入的控制代碼結果顯示在顯示模塊3上，并通過信號回饋模塊7進行取樣回饋，并根據(jù)模塊7的取樣回饋信息來設定電機控制算法，確定控制信號，然后向驅(qū)動模塊5發(fā)送電動機的控制脈沖信號；驅(qū)動模塊5以輸入模塊2為驅(qū)動電源，其作用是將輸入的工作電源進行隔離，將控制信號隔離放大，驅(qū)動模塊輸出經(jīng)過能量功率開關控制后的電機驅(qū)動電源；輸出模塊6是整體控制系統(tǒng)與控制對象的連接界面；信號回饋模塊7對整體控制系統(tǒng)的輸出信號進行采樣，并經(jīng)過處理后，反饋給控制模塊4。軟件控制策略:系統(tǒng)初始化:首先對整體系統(tǒng)上電后各個硬件功能模塊的檢測、DSP中各個引腳的定義；并對定義的功能寄存器賦初始值；系統(tǒng)狀態(tài)識別:對當前系統(tǒng)的瞬間所處狀態(tài)的識別，并將識別后的狀態(tài)字賦予軟件中的狀態(tài)寄存器，并根據(jù)狀態(tài)的識別確定控制對象的工作狀態(tài)；①起動模塊:控制電動機由靜止狀態(tài)到穩(wěn)定轉(zhuǎn)動狀態(tài)之間的過程；②運轉(zhuǎn)模塊:控制電動機在不同轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)動狀態(tài)之間的變換過程，它是整個系統(tǒng)的主要工作狀態(tài)；③制動模塊:控制電動機在轉(zhuǎn)動狀態(tài)到靜止狀態(tài)的過程。
權利要求1.一種大功率礦用串勵直流電動機控制器，它包括輸入模塊、電源轉(zhuǎn)換模塊、輸出模塊以及顯示模塊，其特征是:所述串勵直流電動機控制器還包括控制模塊，驅(qū)動模塊以及信號回饋模塊；電源轉(zhuǎn)換模塊為DC-DC電源轉(zhuǎn)換模塊，輸入模塊分別與DC-DC電源轉(zhuǎn)換模塊、驅(qū)動模塊相連，DC-DC電源轉(zhuǎn)換模塊分別與顯示模塊、控制模塊相連，控制模塊分別與顯示模塊、驅(qū)動模塊、信號回饋模塊相連，驅(qū)動模塊與輸出模塊相連，輸出模塊與信號回饋模塊相連。
2.根據(jù)權利要求1所述的大功率礦用串勵直流電動機控制器，其特征是:所述控制模塊為DSP控制模塊。
3.根據(jù)權利要求1所述的大功率礦用串勵直流電動機控制器，其特征是:所述驅(qū)動模塊為IGBT模塊。
專利摘要一種大功率礦用串勵直流電動機控制器，它包括輸入模塊、電源轉(zhuǎn)換模塊、輸出模塊以及顯示模塊，其特征是所述串勵直流電動機控制器還包括控制模塊，驅(qū)動模塊以及信號回饋模塊；電源轉(zhuǎn)換模塊為DC-DC電源轉(zhuǎn)換模塊，輸入模塊分別與DC-DC電源轉(zhuǎn)換模塊、驅(qū)動模塊相連，DC-DC電源轉(zhuǎn)換模塊分別與顯示模塊、控制模塊相連，控制模塊分別與顯示模塊、驅(qū)動模塊、信號回饋模塊相連，驅(qū)動模塊與輸出模塊相連，輸出模塊與信號回饋模塊相連。解決了現(xiàn)有大功率礦用串勵直流電動機調(diào)速范圍受限、散熱性能差、電能使用效率低、安全性低等問題。
文檔編號H02P7/28GK203057055SQ20132005630
公開日2013年7月10日 申請日期2013年2月1日 優(yōu)先權日2013年2月1日
發(fā)明者范久斌, 徐 明, 孫繼業(yè), 王朋 申請人:沈陽遼通電氣有限公司