一種直線振蕩電機(jī)控制裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種直線振蕩電機(jī)控制裝置，屬于直線振蕩電機(jī)技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)的冰箱壓縮機(jī)等往復(fù)直線運(yùn)動裝置通常采用旋轉(zhuǎn)電機(jī)來驅(qū)動，并通過曲柄、連桿機(jī)構(gòu)將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)換成往復(fù)直線運(yùn)動，不僅系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，而且效率也不高。目前出現(xiàn)的直線振蕩電機(jī)驅(qū)動的直線壓縮機(jī)由于不包括將轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)變?yōu)橹本€運(yùn)動的曲軸、連桿等機(jī)構(gòu)，故工作效率要優(yōu)于傳統(tǒng)的壓縮機(jī)。
[0003]當(dāng)將直線振蕩電機(jī)用于驅(qū)動冰箱壓縮機(jī)時，目前常用的方法是通過可控硅電路改變施加到直線振蕩電機(jī)上的電壓，以改變直線壓縮機(jī)的活塞行程來控制冰箱的制冷量。采用這種方法，直線振蕩電機(jī)的電氣驅(qū)動頻率始終是保持50Hz固定不變。而直線壓縮機(jī)系統(tǒng)的機(jī)械諧振頻率隨運(yùn)行工況(負(fù)載)變化而變化，當(dāng)直線振蕩電機(jī)的電氣驅(qū)動頻率接近機(jī)械諧振頻率，整個系統(tǒng)運(yùn)行效率最高；當(dāng)直線振蕩電機(jī)的電氣驅(qū)動頻率越偏離機(jī)械諧振頻率，整個系統(tǒng)運(yùn)行效率越低，整個過程運(yùn)行效率不穩(wěn)定。
[0004]有鑒于此，本發(fā)明人對此進(jìn)行研究，專門開發(fā)出一種直線振蕩電機(jī)控制裝置，本案由此產(chǎn)生。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]本實用新型的目的是提供一種直線振蕩電機(jī)控制裝置，通過單片機(jī)控制功率主電路的輸出頻率，實現(xiàn)直線振蕩電機(jī)電氣驅(qū)動頻率跟蹤實際機(jī)械諧振頻率，極大提高了直線振蕩電機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行效率。
[0006]為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型的解決方案是:
[0007]—種直線振蕩電機(jī)控制裝置，包括單片機(jī)控制器、電源電路，以及與單片機(jī)控制器輸入端相連的電流檢測電路和位移檢測電路，所述單片機(jī)控制器輸出端與隔離電路相連，隔離電路輸出的電壓信號依次經(jīng)過驅(qū)動電路和功率主電路后輸入到直線振蕩電機(jī)，所述電源電路分別為控制裝置各電路供電。
[0008]作為優(yōu)選，所述單片機(jī)控制器包括單片機(jī)及外圍電路，所述單片機(jī)內(nèi)置A/D轉(zhuǎn)換模塊和PffM產(chǎn)生模塊。
[0009]作為優(yōu)選，所述單片機(jī)具體采用型號為8051F310系列單片機(jī)。
[0010]作為優(yōu)選，所述電流檢測電路采用霍爾電流傳感器，所述位移檢測電路采用位移傳感器。
[0011]作為優(yōu)選，所述隔離電路采用光耦隔離，使其輸入、輸出端實現(xiàn)電氣隔離，增強(qiáng)電路的抗干擾能力。
[0012]作為優(yōu)選，所述驅(qū)動電路采用型號為IR2110的驅(qū)動芯片，用于將單片機(jī)輸出的PWM信號進(jìn)行功率放大。
[0013]作為優(yōu)選，所述功率主電路包括單項橋式整流逆變單元和電容濾波單元，PWM信號放大后輸入到功率主電路，功率主電路用于驅(qū)動直線振蕩電機(jī)。
[0014]作為優(yōu)選，所述控制裝置還包括顯示電路，所述顯示電路包括數(shù)碼管，以及數(shù)碼管驅(qū)動芯片，用于顯示直線振蕩電機(jī)的諧振頻率。
[0015]本實用新型所述的直線振蕩電機(jī)控制裝置，通過單片機(jī)獲取電流檢測電路的電流信號和位移檢測電路的位移信號，進(jìn)而控制隔離電路、驅(qū)動電路、功率主電路和顯示電路，通過單片機(jī)實時控制功率主電路的輸出頻率，來實現(xiàn)電氣驅(qū)動頻率跟蹤實際機(jī)械諧振頻率，使直線振蕩電機(jī)的驅(qū)動頻率與機(jī)械諧振頻率一致，極大提高了直線振蕩電機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行效率。
[0016]以下結(jié)合附圖及具體實施例對本實用新型做進(jìn)一步詳細(xì)描述。
【附圖說明】
[0017]圖1為本實施例的直線振蕩電機(jī)控制裝置框圖；
[0018]圖2為本實施例的單片機(jī)控制器原理圖；
[0019]圖3為本實施例電流檢測電路原理圖；
[0020]圖4為本實施例位移檢測電路原理圖；
[0021]圖5為本實施例電源電路原理圖；
[0022]圖6為本實施例隔離電路原理圖；
[0023]圖7為本實施例驅(qū)動電路和主功率電路原理圖；
[0024]圖8為本實施例顯示電路原理圖。
【具體實施方式】
[0025]如圖1所述，一種直線振蕩電機(jī)控制裝置，包括單片機(jī)控制器1、電源電路，以及與單片機(jī)控制器I輸入端相連的電流檢測電路3和位移檢測電路4，所述單片機(jī)控制器I輸出端分別與隔離電路5、顯示電路2相連，隔離電路5輸出的電壓信號依次經(jīng)過驅(qū)動電路6和功率主電路7后輸入到直線振蕩電機(jī)8，所述電源電路分別為控制裝置各電路供電。本實施例所述的直線振蕩電機(jī)8采用單相動磁式直線振蕩電機(jī)。
[0026]如圖2所示，所述單片機(jī)控制器I包括單片機(jī)及外圍電路，所述單片機(jī)內(nèi)置A/D轉(zhuǎn)換模塊和PWM產(chǎn)生模塊。外圍電路包括電機(jī)啟動與停止按鍵、復(fù)位電路、數(shù)碼管驅(qū)動1、PWM端口、數(shù)模轉(zhuǎn)換1等。P麗產(chǎn)生模塊的P麗端口輸出4路P麗信號分別與隔離電路5連接，在本實施例中，所述單片機(jī)具體采用型號為8051F310系列單片機(jī)，所述電源電路2為單片機(jī)提供3.3V電源。
[0027]如圖3所示，所述電流檢測電路3由電流傳感器，運(yùn)放調(diào)理單元，阻容濾波單元，二極管鉗位單元組成，電流傳感器采用霍爾電流傳感器，具體采用LEM公司生產(chǎn)的電流傳感器，型號為LTS6-NP，該型號電流傳感器為單電源+5V供電，最大電流采樣范圍為-6A~6A。
[0028]如圖4所示，所述位移檢測電路4采用位移傳感器，本實例中，所述位移傳感器采用米朗公司生產(chǎn)的直線位移傳感器，型號為KTR-25，采用O?5V單電源供電，測量位移為O?25mm0
[0029]如圖5所示，電源電路主要由電機(jī)電源及芯片電源組成。電機(jī)電源采用三相電輸入經(jīng)過GeneSiC Semiconductor公司生產(chǎn)的整流橋(型號為KBU1010)濾波后給電機(jī)供電，電源主控芯片為TI公司生產(chǎn)的LM317、78L05、及Alpha Industries公司生產(chǎn)的ASll 17芯片分別輸出12￥、5￥、3.3￥的直流電。
[0030]如圖6所示，所述隔離電路5采用Sharp Electr1nic Components公司生產(chǎn)的線性光耦，型號為PC817，采用5V單電源供電，當(dāng)輸入電信號加到輸入端發(fā)光器件LED上，LED發(fā)光，光接受器件接受光信號并轉(zhuǎn)換成電信號輸出，它是以光為媒介來傳輸電信號的器件，又稱光電隔離器或光電耦合器。采用光耦隔離使其輸入、輸出端實現(xiàn)電氣隔離，增強(qiáng)電路的抗干擾能力。
[0031]如圖7所示，驅(qū)動電路6主控芯片采用IR公司生產(chǎn)的IR2110芯片，該芯片采用12V電源供電，能通過內(nèi)部的功放元件將較弱的PWM信號進(jìn)行功率放大，并輸出兩路數(shù)字信號。功率主電路7采用4個Vishay Siliconix公司生產(chǎn)的MOS管，型號為IRF740，該器件具有轉(zhuǎn)換快速、堅固耐用、低導(dǎo)通阻抗和高效益的特點。
[0032]如圖8所示，顯示電路8采用4個數(shù)碼管來顯示直線振蕩電機(jī)的諧振頻率，驅(qū)動芯片為WCH公司生產(chǎn)的CH452L_2，該芯片采用3.3V單電源供電，其內(nèi)置時鐘振蕩電路，可以驅(qū)動8位數(shù)碼管，具有BCD譯碼、閃爍、移位、段位尋址、光柱譯碼等功能，同時還可以進(jìn)行64鍵的鍵盤掃描。
[0033]本實施例所述的直線振蕩電機(jī)控制裝置，通過單片機(jī)獲取電流檢測電路3的電流信號和位移檢測電路4的位移信號，進(jìn)而控制隔離電路5、驅(qū)動電路6、功率主電路7和顯示電路2。通過單片機(jī)實時控制功率主電路7的輸出頻率，來實現(xiàn)電氣驅(qū)動頻率跟蹤實際機(jī)械諧振頻率，使直線振蕩電機(jī)的驅(qū)動頻率與機(jī)械諧振頻率一致，極大提高了直線振蕩電機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行效率。
[0034]上述實施例和圖式并非限定本實用新型的產(chǎn)品形態(tài)和式樣，任何所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員對其所做的適當(dāng)變化或修飾，皆應(yīng)視為不脫離本實用新型的專利范疇。
【主權(quán)項】
1.一種直線振蕩電機(jī)控制裝置，其特征在于:包括單片機(jī)控制器、電源電路，以及與單片機(jī)控制器輸入端相連的電流檢測電路和位移檢測電路，所述單片機(jī)控制器輸出端與隔離電路相連，隔離電路輸出的電壓信號依次經(jīng)過驅(qū)動電路和功率主電路后輸入到直線振蕩電機(jī)，所述電源電路分別為控制裝置各電路供電。2.如權(quán)利要求1所述的一種直線振蕩電機(jī)控制裝置，其特征在于:所述單片機(jī)控制器包括單片機(jī)及外圍電路，所述單片機(jī)內(nèi)置A/D轉(zhuǎn)換模塊和PffM產(chǎn)生模塊。3.如權(quán)利要求2所述的一種直線振蕩電機(jī)控制裝置，其特征在于:所述單片機(jī)采用型號為8051F310系列單片機(jī)。4.如權(quán)利要求1所述的一種直線振蕩電機(jī)控制裝置，其特征在于:所述電流檢測電路采用霍爾電流傳感器，所述位移檢測電路采用位移傳感器。5.如權(quán)利要求1所述的一種直線振蕩電機(jī)控制裝置，其特征在于:所述隔離電路采用光親隔咼。6.如權(quán)利要求1所述的一種直線振蕩電機(jī)控制裝置，其特征在于:所述驅(qū)動電路采用型號為IR2110的驅(qū)動芯片。7.如權(quán)利要求1所述的一種直線振蕩電機(jī)控制裝置，其特征在于:所述功率主電路包括單項橋式整流逆變單元和電容濾波單元，PWM信號放大后輸入到功率主電路。8.如權(quán)利要求1所述的一種直線振蕩電機(jī)控制裝置，其特征在于:所述控制裝置還包括顯示電路，所述顯示電路包括數(shù)碼管，以及數(shù)碼管驅(qū)動芯片，用于顯示直線振蕩電機(jī)的諧振頻率。
【專利摘要】本實用新型公開一種直線振蕩電機(jī)控制裝置，包括單片機(jī)控制器、電源電路，以及與單片機(jī)控制器輸入端相連的電流檢測電路和位移檢測電路，所述單片機(jī)控制器輸出端與隔離電路相連，隔離電路輸出的電壓信號依次經(jīng)過驅(qū)動電路和功率主電路后輸入到直線振蕩電機(jī)，所述電源電路分別為控制裝置各電路供電。上述結(jié)構(gòu)的直線振蕩電機(jī)控制裝置，通過單片機(jī)實時控制功率主電路的輸出頻率，來實現(xiàn)電氣驅(qū)動頻率跟蹤實際機(jī)械諧振頻率，使直線振蕩電機(jī)的驅(qū)動頻率與機(jī)械諧振頻率一致，極大提高了直線振蕩電機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行效率。
【IPC分類】H02P25/06
【公開號】CN205212746
【申請?zhí)枴緾N201521049958
【發(fā)明人】蘇明垢, 雷美珍, 蘇航, 曹錦波
【申請人】浙江理工大學(xué)
【公開日】2016年5月4日
【申請日】2015年12月16日