应用于串励电机的数字控制器的制造方法
【专利摘要】一种应用于串励电机的数字控制器，包括串励电机，串励电机连接BUCK电路，BUCK电路连接外界交流电整流输入端，该数字控制器还包括单片机，单片机与串励电机之间依次连接有光耦隔离电路、驱动电路和制动电路，所述单片机与BUCK电路之间依次连接有光耦隔离电路和驱动电路，所述单片机上分别连接有开关控制器和调速信号输入端。
【专利说明】应用于串励电机的数字控制器
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及电机控制【技术领域】，尤其涉及一种应用于串励电机的数字控制器。
【背景技术】
[0002]目前，随着社会的飞速发展，家用缝纫机已经由原有脚踏动力发展成现在的电机动力，其中的动力装置大量采用了串励电机。中国的缝纫机产业非常发达，但是由于电机控制系统大部分还是采用了比较简单的模拟控制系统，性能粗糙，功能不够完善，影响了现有广品向尚端发展的能力。
实用新型内容
[0003]本实用新型要解决上述现有技术存在的问题，提供一种应用于串励电机的数字控制器，不仅可以实现电压电流检测功能，也可以实现电机的精细控制，还可以实现过压过流保护。
[0004]本实用新型解决其技术问题采用的技术方案:这种应用于串励电机的数字控制器，包括串励电机，串励电机连接BUCK电路，BUCK电路连接外界交流电整流输入端，该数字控制器还包括单片机，单片机与串励电机之间依次连接有光耦隔离电路、驱动电路和制动电路，所述单片机与BUCK电路之间依次连接有光耦隔离电路和驱动电路，所述单片机上分别连接有开关控制器和调速信号输入端。
[0005]为了进一步完善，单片机与串励电机之间连接有采样电路。
[0006]进一步完善，单片机采用STM8S芯片。
[0007]串励电机主要实现的功能是对电动机的停止、转动、速度的大小进行控制，因此设定根据BUCK电路来控制电压的大小从50V到310V左右。并且在串励电机中加入单片机STM8S进行控制，它的内核速度高达20MIPS，还有领先的130纳米工艺制造技术。因为在串励电机的电路中，它完全可以很好的工作。在电路中我们还加入了驱动芯片IR2110，提供给它的电压范围是5V — 15V，并且有独立的高端和低端输入通道。因为在电路中我们加入了COMS管，而且IR2100驱动芯片能够与COMS管的电平相匹配。因为考虑到电机的强电和弱电的关系，加入了光耦传感器，来隔离强电和弱电，光耦传感器能在电-光-电之间进行转换，因此在保证其安全的情况下，更为有效的实现其功能。
[0008]本实用新型有益的效果是:本实用新型采用基于高性能单片机的数字控制系统，可以减小原有模拟控制器输入电流脉动严重导致对电网的无功输出，影响电网质量的问题，并且通过单片机高精度的AD检测模块，不仅可以实现电压电流检测功能，也可以实现电机的精细控制，还可以实现过压过流保护。同时采用电力电子技术中的全桥不控整流加降压斩波电路的主拓扑，利用串励电机的励磁绕组做为稳流电感，输出电压线性可调，电机运行平稳，提高缝纫机的加工精度。并且PWM技术可以实现稳定的直流电压电流的输出，使电机运行更加平稳，实现了模拟控制器无法具备的制动控制，电机瞬时停转迅速，符合用户的舒适体验。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]图1为本实用新型的结构原理图；
[0010]图2为本实用新型中BUCK电路的原理图；
[0011]图3为本实用新型中驱动电路和制动电路相连接的原理图。
【具体实施方式】
[0012]下面结合附图对本实用新型作进一步说明:
[0013]参照附图1:本实施例中应用于串励电机的数字控制器，包括串励电机，串励电机连接BUCK电路，BUCK电路连接外界交流电整流输入端，该数字控制器还包括单片机，单片机与串励电机之间依次连接有光耦隔离电路、驱动电路和制动电路，所述单片机与BUCK电路之间依次连接有光耦隔离电路和驱动电路，所述单片机上分别连接有开关控制器和调速信号输入端。单片机与串励电机之间连接有采样电路。单片机采用STM8S芯片。
[0014]其中STM8S平台打造8位微控制器的全新世代，高达20MIPS的CPU性能和2.95-5.5V的电压范围，有助于现有的8位系统向电压更低的电源过渡。在家用电器、加热通风空调系统、工业自动化、电动工具、个人护理设备和电源控制管理系统等各种产品设备中，新产品配备的丰富外设可支持精确控制和监视功能。功能包括10位模数转换器，转换用时小于3微秒；先进的16位控制定时器可用于马达控制、捕获/比较和PWM功能。除设计灵活外，STM8S的组件和封装在引脚上完全兼容，引脚兼容有益于平台化设计决策，产品平台化可节省上市时间，简化产品升级过程，所以选用STM8S。
[0015]BUCK电路就是人们常说的降压斩波电路，它的原理图如图2所示。该电路使用一个全控型器件V，图中为IGBT，，在VT关断时给负载中的电感电流提供通道，设置了续流二极管VD。斩波电路的典型用途之一是拖动直流电动机，也可带蓄电池负载。当tl = t时亥IJ，控制V关断，负载电流经二极管VD续流，负载电压UO近似为零，负载电流呈指数曲线下降。为了使负载电流连续脉动小，通常串联L值较大的电感。
[0016]为了起到一个好的制动效果，加入了一个制动部分，并且不将电源断开，而是将电源维持在50V左右，因为电机因为没有足够的电压，因此电机也不会维持转动，当开关闭合以后，电动机还在运转，此时电动势E不为0，但是由于制动电阻的原因，电动机的电动势可以很快的被释放掉，起到一个很好的制动效果，并且电动机没有足够的电压用来起到，因此可以起到一个好的制动效果
[0017]串励电机主要实现的功能是对电动机的停止，转动，速度的大小进行控制，因此设定根据BUCK电路来控制电压的大小从50V到310V左右。并且在串励电机中加入单片机STM8S进行控制，它的内核速度高达20MIPS，还有领先的130纳米工艺制造技术。因为在串励电机的电路中，它完全可以很好的工作。在电路中我们还加入了驱动芯片IR2110，提供给它的电压范围是5V — 15V，并且有独立的高端和低端输入通道。因为在电路中我们加入了COMS管，而且IR2100驱动芯片能够与COMS管的电平相匹配。因为考虑到电机的强电和弱电的关系，加入了光耦传感器，来隔离强电和弱电，光耦传感器能在电-光-电之间进行转换，因此在保证其安全的情况下，更为有效的实现其功能。为了使我们能够更直观的看到电机的转速，因为电路板的大小局限，我们选择的液晶屏也是根据电路板的大小来定，因此还加入了 IXD1602液晶显示屏，它主要是实现电路各项系数的显示。
[0018]虽然本实用新型已通过参考优选的实施例进行了图示和描述，但是，本专业普通技术人员应当了解，在权利要求书的范围内，可作形式和细节上的各种各样变化。
【权利要求】
1.一种应用于串励电机的数字控制器，包括串励电机，串励电机连接BUCK电路，BUCK电路连接外界交流电整流输入端，其特征是:该数字控制器还包括单片机，单片机与串励电机之间依次连接有光耦隔离电路、驱动电路和制动电路，所述单片机与BUCK电路之间依次连接有光耦隔离电路和驱动电路，所述单片机上分别连接有开关控制器和调速信号输入端。
2.根据权利要求1所述的应用于串励电机的数字控制器，其特征是:所述单片机与串励电机之间连接有采样电路。
3.根据权利要求1所述的应用于串励电机的数字控制器，其特征是:所述单片机采用STM8S芯片。
【文档编号】H02P7/00GK204231243SQ201420786270
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年12月12日 优先权日:2014年12月12日
【发明者】柯立超, 吴旦旦, 叶国文 申请人:丽水学院