专利名称：一种骑马钉电动机变频装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电动机技术领域，特别涉及一种骑马钉电动机变频装置。
背景技术：
目前，大部分企业通常在通用变频器上加一些控制单元，应用到转炉、机床、石化、 汽车等行业，价格较高。印刷行业中虽然也有应用，但大部分设备陈旧，机械自动化程度很 低，特别是印后加工设备如骑马钉设备更为薄弱。目前在骑马钉控制系统中，无法准确显示 计数、显示频率、快速关断停止、启动电动机，机械效率低、装订质量差，损耗大，成本高。如 何设计出廉价的骑马钉专用变频器非常必要。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是，针对现有技术的不足，提供一种能准确显示 计数、显示频率、快速关断停止、启动电动机，并通过单片机根据需要合理控制停止、启动时 间间隔，从而提高机械效率、装订质量，减小机械损耗，延长电动机使用寿命的骑马钉电动 机变频装置。为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是一种骑马钉电动机变频装置，包 括整流滤波电路、制动单元、逆变电路、电动机，所述的整流滤波电路将输入电压转换为直 流电后，依次经制动单元、逆变电路后输出到电动机，所述的制动单元的输出端与检测电路 的输入端相连接，所述的检测电路的输出端与主控制模块的输入端相连接，所述的主控制 模块与脉宽调制模块相连接，所述的脉宽调制模块通过驱动电路与逆变电路相连接。所述的主控制模块的输入端连接有键盘输入模块。所述的主控制模块的输出端连接有显示模块。所述的主控制模块由芯片Ul及外围电路构成，所述的芯片Ul的型号为STC89C52。所述的检测电路由芯片TLC549CP及其外围电路构成。所述的脉宽调制模块由芯片U7、U8和U9及外围电路构成，所述的芯片U7、U8的型 号均为CD4046，所述的芯片U9的型号为HEF4752。所述的驱动电路由芯片U6及其外围电路构成，所述的芯片U6的型号为IR2130。所述的显示模块由芯片74LS164、LED数码管及外围电路构成。本实用新型采用上述结构，具有以下优点1、能准确显示计数、显示频率、快速关 断停止、启动电动机，并通过单片机根据需要合理控制停止、启动时间间隔，从而提高机械 效率、装订质量，减小机械损耗，方便后续管理和更改需要，使机械操作更加方便、智能；2、 该变频器配有制动单元，可有效的消耗电动机因给定频率下降过快时由于本身惯性而产生 的再生电压，达到快速制动、保护电动机，从而延长电动机寿命。
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型作进一步详细的说明；[0014]
图1为本实用新型的结构框图；图2为本实用新型中主控制模块的电路结构图；图3为本实用新型中脉宽调制模块的电路结构图；图4为本实用新型中驱动电路的电路结构图；在图1中，1、整流滤波电路；2、制动单元；3、逆变电路；4、电动机；5、检测电路；6、 主控制模块；7、脉宽调制模块；8、驱动电路；9、键盘输入模块；10、显示模块。
具体实施方式
如图1所示一种骑马钉电动机变频装置，包括整流滤波电路1、制动单元2、逆变电 路3、电动机4，所述的整流滤波电路1将输入电压转换为直流电后，依次经制动单元2、逆 变电路3后输出到电动机4，该输入电压为220V。制动单元2的输出端与检测电路5的输 入端相连接，检测电路5的输出端与主控制模块6的输入端相连接，主控制模块6与脉宽调 制模块7相连接，脉宽调制模块7通过驱动电路8与逆变电路3相连接。主控制模块6的 输入端连接有键盘输入模块9。主控制模块6的输出端连接有显示模块10。检测电路5由 芯片TLC549CP及其外围电路构成。显示模块10由芯片74LS164、LED数码管及外围电路构 成。如图2所示主控制模块6由芯片Ul及外围电路构成，芯片Ul的型号为STC89C52。 芯片Ul的2脚分别接有开关Sl和电阻R1，芯片Ul的3脚分别接有开关S2和电阻R2。芯 片Ul的9脚接有开关SWl。如图3所示脉宽调制模块7由芯片U7、U8和U9及外围电路构成，芯片U7、U8的型 号均为CD4046，芯片U9的型号为HEF4752。芯片U9的17脚与芯片U7的3脚、4脚相连接， 芯片U9的4脚与6脚相连接，芯片U9的4脚与芯片U8的3脚、4脚相连接。芯片U7的9 脚、11脚和16脚分别与可调电阻RL5的三个端相连接，通过可调电阻RL5可以设置该变频 装置的输入电压。芯片U8的9脚、11脚和16脚分别与可调电阻RL6的三个端相连接，通过 可调电阻RL6可以设置该变频装置的最高开高频率和输出延迟时钟。U9的24脚L连接到 芯片U1，确定停止及启动系统。U9的第5脚CW相序控制端，通过接受芯片Ul发送的指令， 来确定相序，从而使电动机正转或者反转。如图4所示驱动电路8由芯片U6及其外围电路构成，所述的芯片U6的型号为 IR2130。芯片U6的26脚和28脚之间，24脚和22脚之间，20脚和18脚之间分别接自举 电容C7、C8、C6，进行电位变换。光电耦合器TO型号为6N137。芯片TO的第9脚、10脚、11 脚、12脚和13脚之间接入保护电路，当发生过流、过压、欠压故障时，会通过芯片TO的第8 脚FLT发送低电平故障信号给芯片Ul，芯片Ul接受指令后，发送低电平给U9的24脚L，封 锁所有输出端，当故障解除后，发送高电平给U9的24脚L，解除封锁。该装置的电源模块通过整流桥GBPC2510、滤波电容为制动单元2以及逆变电路3 提供所需直流电压，同时通过变压器、整流二极管和三端稳压块LM317提供24V、12V以及 VCC电压。芯片Ul通过三个按键开关SW1、Sl和S2来控制变频装置的启动、停止和复位。 芯片Ul分析检测电路5采集到的速度、频率数据，通过Pl. 0调节芯片W的频率控制输入 端FCT，进而调节SPWM基波频率f (变频装置的输出频率)。锁相环芯片U7通过可调电阻调 节芯片U9的电压控制时钟输入端，进而调节SPWM基波电压有效值(变频装置输出电压)。锁相环芯片U8通过可调电阻调节芯片U9的最高开关频率基准始终输入端(参考时钟)，用 以限定变频装置开关期间的最高开关频率。锁相环芯片U8同时用以设置芯片U9的输出延 迟时钟，以防止逆变电路同一桥臂上、下开关元件在开关的过程中产生直通现象。芯片U9 输出三相六路SPWM波信号，SPWM波信号经过高速光电耦合器U5传送给驱动芯片U6，有效 去除干扰。主控芯片Ul通过显示模块实时显示出逆变电路输出频率。当外部电流发生过 流时，电流检测单元送来的信号高于内部给定电压0. 5V，芯片U6内部的电流比较器迅速翻 转，使故障逻辑处理单元输出低电平，快速封锁3路输入脉冲信号处理器的输出，使芯片U6 的输出全为低电平，保护功率管。同时芯片TO的FLT脚电平拉低，输出故障指示。发生故 障后，芯片U6内的故障逻辑处理单元的输出将保持故障闭锁状态，直到故障清除。FLT故障 信号经过TLI521发送给主控芯片U1。芯片Ul发送指令给芯片U9的停止/启动端L和复 位端A，L为低电平时，封锁所有输出端，L为高电平时，封锁解除。在信号输入端Lim-LIN3 同时被输入高电平时，才可以解除故障闭锁状态。双重封锁，有效保护电路。当电动机减速 时，芯片Ul发送低电平给芯片U9相序控制端CW，相序为R、Y、B电动机反转，使电动机快速 停止。 上面结合附图对本实用新型进行了示例性描述，显然本实用新型具体实现并不受 上述方式的限制，只要采用了本实用新型的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经 改进直接应用于其它场合的，均在本实用新型的保护范围之内。
权利要求一种骑马钉电动机变频装置，包括整流滤波电路(1)、制动单元(2)、逆变电路(3)、电动机(4)，所述的整流滤波电路(1)将输入电压转换为直流电后，依次经制动单元(2)、逆变电路(3)后输出到电动机(4)，其特征在于所述的制动单元(2)的输出端与检测电路(5)的输入端相连接，所述的检测电路(5)的输出端与主控制模块(6)的输入端相连接，所述的主控制模块(6)与脉宽调制模块(7)相连接，所述的脉宽调制模块(7)通过驱动电路(8)与逆变电路(3)相连接。
2.根据权利要求1所述的一种骑马钉电动机变频装置，其特征在于所述的主控制模 块(6)的输入端连接有键盘输入模块(9)。
3.根据权利要求1所述的一种骑马钉电动机变频装置，其特征在于所述的主控制模 块(6)的输出端连接有显示模块(10)。
4.根据权利要求1所述的一种骑马钉电动机变频装置，其特征在于所述的主控制模 块(6)由芯片Ul及外围电路构成，所述的芯片Ul的型号为STC89C52。
5.根据权利要求1所述的一种骑马钉电动机变频装置，其特征在于所述的检测电路 (5)由芯片TLC549CP及其外围电路构成。
6.根据权利要求1所述的一种骑马钉电动机变频装置，其特征在于所述的脉宽调制 模块(7)由芯片U7、U8和U9及外围电路构成，所述的芯片U7、U8的型号均为⑶4046，所述 的芯片U9的型号为HEF4752。
7.根据权利要求1所述的一种骑马钉电动机变频装置，其特征在于所述的驱动电路 (8)由芯片TO及其外围电路构成，所述的芯片TO的型号为IR2130。
8.根据权利要求3所述的一种骑马钉电动机变频装置，其特征在于所述的显示模块 (10)由芯片74LS164、LED数码管及外围电路构成。
专利摘要本实用新型公开了一种骑马钉电动机变频装置，包括整流滤波电路、制动单元、逆变电路、电动机，整流滤波电路将输入电压转换为直流电后，依次经制动单元、逆变电路后输出到电动机，制动单元的输出端与检测电路的输入端相连接，检测电路的输出端与主控制模块的输入端相连接，主控制模块与脉宽调制模块相连接，脉宽调制模块通过驱动电路与逆变电路相连接。采用上述结构，本实用新型具有以下优点1、准确显示计数、频率，快速停止、启动电动机，并通过单片机根据需要合理控制停止、启动时间间隔，提高机械效率、装订质量，减小机械损耗；2、有效消耗电动机因给定频率下降过快时由于本身惯性而产生的再生电压，可快速制动、保护电动机。
文档编号H02P27/04GK201674459SQ20102020011
公开日2010年12月15日 申请日期2010年5月19日 优先权日2010年5月19日
发明者丁绪星, 潘承先, 蔡伟 申请人:安徽师范大学