一种无刷直流电机转速控制装置及方法与流程

本发明涉及控制装置技术领域，尤其涉及一种无刷直流电机转速控制装置及方法。

背景技术：

无刷直流电机由电动机主体和驱动器组成，是一种典型的机电一体化产品，由于无刷直流电动机是以自控式运行的，所以不会像变频调速下重载启动的同步电机那样在转子上另加启动绕组，也不会在负载突变时产生振荡和失步，中小容量的无刷直流电动机的永磁体，现在多采用高磁能级的稀土钕铁硼材料，因此，稀土永磁无刷电动机的体积比同容量三相异步电动机缩小了一个机座号。

在无刷直流电机工作的过程中，常常需要利用需要对直流电机的转速进行控制，现有的控制装置设计比较简单，对电机的控制效果较差，当装置发生故障时无法及时进行预警，显然已经无法满足人们的使用需求。

技术实现要素：

基于现有的控制装置设计比较简单，对电机的控制效果较差，当装置发生故障时无法及时进行预警的技术问题，本发明提出了一种无刷直流电机转速控制装置及方法。

本发明提出的一种无刷直流电机转速控制装置，包括转速检测模块、信号传输模块、信号处理模块、转速调节模块和故障报警模块，所述转速调节模块用于实时检测无刷直流电机的转速，所述信号传输模块用于将转速调节模块检测的转速信号进行传输，所述信号处理模块用于对信号传输模块传递过来的转速信号进行处理分析，所述转速调节模块用于调节无刷直流电机的转速，所述故障报警模块用于在转速调节模块发生故障时进行报警。

该无刷直流电机转速控制装置的使用方法，包括以下步骤：

s1：无刷直流电机在工作的过程中，转速检测模块开始对转速检测，检测后将当前转速与目标转速进行对比；

s2：当检测的转速在目标转速的误差范围内时，不会对电机的转速进行调节，电机保持当前转速进行正常工作；

s3：当检测的转速不在目标转速范围内时，转速检测模块将转速信号经过信号传递模块输送给信号处理模块，信号处理模块对转速信号进行处理分析，判断转速过快还是过慢，并自动控制转速调节模块对当前转速进行调节；

s4：转速调节后，转速调节模块对转速再次进行检测，当转速在目标转速的误差范围内时，电机保持当前转速进行正常工作；

s5：转速调节后，转速仍然无法达到在目标转速的误差范围内时说明装置出现了故障，此时自动控制故障报警模块进行报警，提醒工人及时对装置进行维修；

优选地，所述转速检测模块包括数据采集单元和数据分析单元，且数据采集单元包括转速传感器，转速传感器的型号为kd2446。

优选地，所述信号传输模块包括信号转换单元和信号传输单元，且信号转换单元包括ad转换器和da转换器。

优选地，所述转速调节模块包括电压调节单元、阻尼调节单元和电流调节单元，且电压调节单元包括变压器，阻尼调节单元包括变阻器。

优选地，所述故障报警模块包括语音报警单元和灯光报警单元，且语音报警单元包括报警器、扬声器和警示器，灯光报警单元包括报警灯和警示灯。

优选地，所述信号处理模块包括信号对比单元和信号处理单元，且信号处理单元包括处理器，处理器的型号为arm9tdmi。

本发明的有益效果为：本发明公开了一种无刷直流电机转速控制装置，通过对转速的检测分析一系列流程后，然后通过处理模块判断影响转速的原因，及时通过电压、阻尼和电流来调节电机的转速，当转速无法被调节时，还能进行及时的预警，提醒人们及时对装置进行检修，起到良好的调节效果，不会影响电机的工作进程，满足人们的使用需求。

附图说明

图1为本发明提出的一种无刷直流电机转速控制装置及方法的整体模块结构示意图；

图2为本发明提出的一种无刷直流电机转速控制装置及方法的转速检测模块结构示意图；

图3为本发明提出的一种无刷直流电机转速控制装置及方法的信号传输模块结构示意图；

图4为本发明提出的一种无刷直流电机转速控制装置及方法的信号处理模块结构示意图；

图5为本发明提出的一种无刷直流电机转速控制装置及方法的转速调节模块结构示意图

图6为本发明提出的一种无刷直流电机转速控制装置及方法的故障报警模块结构示意图；

图7为本发明提出的一种无刷直流电机转速控制装置及方法的使用流程示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

参照图1-7，本发明提出的一种无刷直流电机转速控制装置，包括转速检测模块、信号传输模块、信号处理模块、转速调节模块和故障报警模块，所述转速调节模块用于实时检测无刷直流电机的转速，所述信号传输模块用于将转速调节模块检测的转速信号进行传输，所述信号处理模块用于对信号传输模块传递过来的转速信号进行处理分析，所述转速调节模块用于调节无刷直流电机的转速，所述故障报警模块用于在转速调节模块发生故障时进行报警。

该无刷直流电机转速控制装置的使用方法，包括以下步骤：

s1：无刷直流电机在工作的过程中，转速检测模块开始对转速检测，检测后将当前转速与目标转速进行对比；

s2：当检测的转速在目标转速的误差范围内时，不会对电机的转速进行调节，电机保持当前转速进行正常工作；

s3：当检测的转速不在目标转速范围内时，转速检测模块将转速信号经过信号传递模块输送给信号处理模块，信号处理模块对转速信号进行处理分析，判断转速过快还是过慢，并自动控制转速调节模块对当前转速进行调节；

s4：转速调节后，转速调节模块对转速再次进行检测，当转速在目标转速的误差范围内时，电机保持当前转速进行正常工作；

s5：转速调节后，转速仍然无法达到在目标转速的误差范围内时说明装置出现了故障，此时自动控制故障报警模块进行报警，提醒工人及时对装置进行维修；

本发明中，所述转速检测模块包括数据采集单元和数据分析单元，且数据采集单元包括转速传感器，转速传感器的型号为kd2446。

本发明中，所述信号传输模块包括信号转换单元和信号传输单元，且信号转换单元包括ad转换器和da转换器。

本发明中，所述转速调节模块包括电压调节单元、阻尼调节单元和电流调节单元，且电压调节单元包括变压器，阻尼调节单元包括变阻器。

本发明中，所述故障报警模块包括语音报警单元和灯光报警单元，且语音报警单元包括报警器、扬声器和警示器，灯光报警单元包括报警灯和警示灯。

本发明中，所述信号处理模块包括信号对比单元和信号处理单元，且信号处理单元包括处理器，处理器的型号为arm9tdmi。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

技术特征：

1.一种无刷直流电机转速控制装置，其特征在于，包括转速检测模块、信号传输模块、信号处理模块、转速调节模块和故障报警模块，所述转速调节模块用于实时检测无刷直流电机的转速，所述信号传输模块用于将转速调节模块检测的转速信号进行传输，所述信号处理模块用于对信号传输模块传递过来的转速信号进行处理分析，所述转速调节模块用于调节无刷直流电机的转速，所述故障报警模块用于在转速调节模块发生故障时进行报警。

2.根据权利要求1所述的一种无刷直流电机转速控制装置，其特征在于，所述转速检测模块包括数据采集单元和数据分析单元，且数据采集单元包括转速传感器，转速传感器的型号为kd2446。

3.根据权利要求2所述的一种无刷直流电机转速控制装置，其特征在于，所述信号传输模块包括信号转换单元和信号传输单元，且信号转换单元包括ad转换器和da转换器。

4.根据权利要求1所述的一种无刷直流电机转速控制装置，其特征在于，所述转速调节模块包括电压调节单元、阻尼调节单元和电流调节单元，且电压调节单元包括变压器，阻尼调节单元包括变阻器。

5.根据权利要求1-4任一所述的一种无刷直流电机转速控制装置，其特征在于，所述故障报警模块包括语音报警单元和灯光报警单元，且语音报警单元包括报警器、扬声器和警示器，灯光报警单元包括报警灯和警示灯。

6.根据权利要求1所述的一种无刷直流电机转速控制装置，其特征在于，所述信号处理模块包括信号对比单元和信号处理单元，且信号处理单元包括处理器，处理器的型号为arm9tdmi。

7.一种无刷直流电机转速控制装置的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：

s1：无刷直流电机在工作的过程中，转速检测模块开始对转速检测，检测后将当前转速与目标转速进行对比；

s2：当检测的转速在目标转速的误差范围内时，不会对电机的转速进行调节，电机保持当前转速进行正常工作；

s3：当检测的转速不在目标转速范围内时，转速检测模块将转速信号经过信号传递模块输送给信号处理模块，信号处理模块对转速信号进行处理分析，判断转速过快还是过慢，并自动控制转速调节模块对当前转速进行调节；

s4：转速调节后，转速调节模块对转速再次进行检测，当转速在目标转速的误差范围内时，电机保持当前转速进行正常工作；

s5：转速调节后，转速仍然无法达到在目标转速的误差范围内时说明装置出现了故障，此时自动控制故障报警模块进行报警，提醒工人及时对装置进行维修。

技术总结
本发明公开了一种无刷直流电机转速控制装置，包括转速检测模块、信号传输模块、信号处理模块、转速调节模块和故障报警模块，所述转速调节模块用于实时检测无刷直流电机的转速，所述信号传输模块用于将转速调节模块检测的转速信号进行传输，所述信号处理模块用于对信号传输模块传递过来的转速信号进行处理分析，所述转速调节模块用于调节无刷直流电机的转速，所述故障报警模块用于在转速调节模块发生故障时进行报警。本发明通过处理模块判断影响转速的原因，及时通过电压、阻尼和电流来调节电机的转速，当转速无法被调节时，还能进行及时的预警，提醒人们及时对装置进行检修，起到良好的调节效果，不会影响电机的工作进程。

技术研发人员：宋江峰;郭家虎;王宾
受保护的技术使用者：安徽理工大学
技术研发日：2020.09.01
技术公布日：2020.12.01