一種小功率直流力矩電機調速控制裝置制造方法及圖紙

本發明專利技術涉及一種小功率直流力矩電機調速控制裝置，包括微控制器電路、電機驅動電路、功率放大電路和電源電路；所述的微控制器由單片機MCS-8051單片機構成，通過單片機產生PWM波，然后再通過放大電路、驅動電路，以控制電機兩端電壓的平均值，達到控制電機轉速的目的；考慮到電機的起動電流和制動時比較大，會造成電源電壓不穩定容易對單片機的工作產生干擾，所以，電機驅動電路和單片機用光電隔離，單片機的電源直接使用穩壓直流電源。

【技術實現步驟摘要】
一種小功率直流力矩電機調速控制裝置
本專利技術涉及一種力矩電機調速控制裝置，尤其是基于單片機的小功率直流力矩電機調速控制裝置。
技術介紹
脈沖寬度調制產生于70年代中期。最早用于不可逆，小功率驅動，例如自動跟蹤天文望遠鏡、自動記錄儀表等。在國外，？麗最早是在軍事工業以及空間技術中應用。它有優越的性能，可以滿足那些高速度、高精度隨動跟蹤系統的需求。近八、九年來，進一步擴散到民用工業，特別是在機床行業、自動生產線及機器人等領域中廣泛應用。近十多年來，由于晶體管器件水平的提高及電路技術的發展，同時又因出現了寬調速永磁直流電機，它們之間的結合促使技術的高速發展，并使電氣驅動技術推進到一個新的高度。 單片微型計算機簡稱為單片機，它的產生是計算機發展的一個新的里程碑。近年來，隨著單片機技術的快速發展，功能不斷完善，使其廣泛應用智能儀器儀表，機電設備，過程控制，數據處理，自動檢測和家用電器等應用領域。 直流電機由于它具有良好的線性調速特性，簡單的控制性能，較高的效率，優異的動態性能，所以長期以來，它一直占據著調速控制的統治地位。盡管近年來不斷受到其它電機(如交流變頻電動機，步進電機)的挑戰，但到目前為止，它仍然是大多數調速控制電動機的最優先選擇。近年來，直流電機的結構和控制方法都發生了很大的變化。隨著計算機進入控制領域，以及新興的電力電子功率元器件的不斷出現，使采用全控型的開關功率元件進行脈寬調制控制方式已經成為絕對主流。這種控制方式很容易在單片機控制中實現，從而為直流電機控制的數字化提供了契機。 本設計采用最新、最簡、最優的直流電機控制方法——利用單片機和脈寬調制控制技術實現對直流電機的調速控制。
技術實現思路
本專利技術的目的在于設計一種基于單片機控制的小功率直流力矩電機控制器。本設計通過1(:3-8051單片機產生？麗波，經!I橋驅動電路或電機控制芯片0018200后對直流電動機進行的調速控制。 本專利技術的目的是這樣實現的: 一種小功率直流力矩電機調速控制裝置，由微控制器電路、電機驅動電路、功率放大電路和電源電路組成； 所述的微控制器由單片機1(:3-8051單片機構成；通過軟件編程實現單片機的？麗信號輸出；驅動電路采用II橋電路，控制芯片是0018200，采用11？122的驅動電機電路，？1.0為“0”，？1丨1 口輸入？麗波時，電機正轉，通過改變？麗的占空比可以調節電機的速度；當1 口為“0”，？1』口輸入？麗波時，電機反轉，同樣通過改變？麗的占空比來調節電機的速度；光電隔離器件為111^113。 本專利技術的結構特點及有益效果:1、該專利技術針對小功率直流力矩電機的調速裝置，結構簡單、功能完善，節約了成本；2、該專利技術所采用的控制方法結合了傳統的直流電機的調速方法的優點于，具有良好的穩定性、較快的響應速度、較高的控制精度的特點；3、采用單片機控制電動機的轉速，在計算機上就可以直接實現對電機的控制，易實現遠程控制，能夠快速提高勞動生產率。 【附圖說明】 圖1為本專利技術的系統原理結構圖。 圖2為本專利技術的驅動電路原理圖。 圖3為LMD18200組成的電機驅動電路原理圖。 圖4為光電隔離電路原理圖。 圖5為本專利技術PWM脈沖信號生成流程圖。 【具體實施方式】 下面結合附圖對本專利技術的原理和具體連接關系做更詳細地描述:實施例1結合圖1，圖1是本專利技術的系統原理結構圖；一種小功率直流力矩電機調速控制裝置，由微控制器電路、電機驅動電路、功率放大電路和電源電路組成；所述的微控制器由單片機MCS-8051單片機構成；通過軟件編程實現單片機的PWM信號輸出；驅動電路采用H橋電路，控制芯片是LMD18200，采用TIP122的驅動電機電路，Pl.0為“0”，P1.1 口輸入PWM波時，電機正轉，通過改變PWM的占空比可以調節電機的速度；當Pl.1 口為“0”，P1.0 口輸入PWM波時，電機反轉，同樣通過改變PWM的占空比來調節電機的速度；光電隔離器件為TIL113。 實施例2圖2為本專利技術的驅動電路原理圖；驅動電路可以很方便實現直流電機的四象限運行，分別對應正轉、正轉制動、反轉、反轉制動；全橋式驅動電路的4只開關管都工作在斬波狀態，S1、S2為一組，S3、S4為另一組，兩組的狀態互補。一組導通則另一組必須關斷。當S1、S2導通時，S3、S4關斷，電機兩端加正向電壓，可以實現電機的正轉或反轉制動；當S3、S4導通時，S1、S2關斷，電機兩端為反向電壓，電機反轉或正轉制動。在電機運作過程中，我們經常會要求電機在四個象限之間切換，即在正轉和反轉之間切換，也就是在S1、S2導通且S3、S4關斷，到S1、S2關斷且S3、S4導通，這兩種狀態之間轉換。 實施例3圖3為LMD18200組成的電機驅動電路原理圖；LMD18200的5腳為PWM波輸入端，通過改變PWM的占空比就可調節電機的速度，改變3腳的高低電平即可控制電機的正反轉。 實施例4 圖4為光電隔離電路原理圖；當脈沖加到111113的輸入端時，發光二極管因導通而發光，光敏三極管因為光耦合而導通，故可以在輸出端輸出高電平，否則光敏三極管截止，輸出端輸出低電平。 實施例5圖5為本專利技術？麗脈沖信號生成流程圖；采用計數法來實現單片機的？麗脈沖信號輸出。91.2、3、91.4為開關量輸入口，？1?0 (^1.1)為輸出控制口，輸出？麗脈沖信號，通過!I橋驅動電路來控制直流電機的電樞電壓；直流電機的轉速由巧.0、1輸出的？麗脈沖信號的占空比來決定，用91.001.1)的輸入情況來確定占空比，通過與2等口為之對應的4個開關1(廣1(4來控制。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種小功率直流力矩電機調速控制裝置，其特征在于：它是由微控制器電路、電機驅動電路、功率放大電路和電源電路組成。

【技術特征摘要】
1.一種小功率直流力矩電機調速控制裝置，其特征在于:它是由微控制器電路、電機驅動電路、功率放大電路和電源電路組成。2.根據權利要求1所述的一種小功率直流力矩電機調速控制裝置，其特征在于:所述的微控制器由單片機MCS-8051單片機構成；通過軟件編程實現單片機的PWM信號輸出；驅動電路采用H橋電...

【專利技術屬性】
技術研發人員：王永剛，胡晶，
申請(專利權)人：哈爾濱金都太陽能科技有限公司，
類型：發明
國別省市：黑龍江;23