一种直流无刷电机远距离调速装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种电机调速技术，尤其是一种直流无刷电机远距离调速装置。
【背景技术】
[0002]需要对直流无刷电机的速度进行远程控制与调节时，通常的方法有:
[0003]一是采用遥控器控制。直流无刷电机的驱动控制电路装有遥控器接收装置，可以通过遥控器对直流无刷电机进行有级调速或者是无级调速，其缺点是需要配备遥控器，管理麻烦，遥控器还容易丢失。
[0004]二是采用数字控制技术。例如，采用RS - 485总线来对直流无刷电机的速度进行控制。该方案技术先进，但成本高，系统除需要布设电力线外，还需要布设数字控制总线。
[0005]三是采用模拟信号控制技术。例如，采用远程电位器进行速度控制，成本较低。但该方法同样需要增加控制线，且抗干扰能力较差。
【发明内容】
[0006]本实用新型的目的旨在提供一种在不增加控制信号线和不使用遥控器的情况下，利用单相电源线实现直流无刷电机远距离调速装置。
[0007]为达到上述目的，本实用新型采取的技术方案是:
[0008]一种直流无刷电机远距离调速装置，由整流控制单元和速度调节单元组成。
[0009]所述整流控制单元设有相线输入端子、零线输入端子、第一可控整流输出端子、第二可控整流输出端子；所述相线输入端子、零线输入端子输入单相220V交流电源；所述第一可控整流输出端子、第二可控整流输出端子输出可控整流电压。
[0010]所述速度调节单元设有第一可控整流输入端子、第二可控整流输入端子，所述第一可控整流输入端子、第二可控整流输入端子分别连接至整流控制单元的第一可控整流输出端子、第二可控整流输出端子。
[0011 ] 所述整流控制单元由变压器、控制电源模块、可控整流模块、过零检测模块、单片机控制模块、触发控制模块、速度给定模块组成。
[0012]所述变压器的两个输入端子分别为相线输入端子、零线输入端子，两个输出端子分别为第一交流端子、第二交流端子；所述第一交流端子、第二交流端子输出第二交流电源。
[0013]所述控制电源模块由控制电源单相整流桥和第一滤波稳压电路组成，输出第一直流工作电源；所述控制电源单相整流桥的两个交流输入端分别连接至第一交流端子、第二交流端子；所述控制电源单相整流桥的整流负极性端为公共地。
[0014]所述可控整流模块由整流桥URl、双向晶闸管Vl、双向晶闸管V2、双向晶闸管V3、双向晶闸管V4组成；所述整流桥URl的2个交流输入端分别连接至第一交流端子和第二交流端子，整流输出正端连接至双向晶闸管V3的第二阳极，整流输出负端连接至双向晶闸管V4的第二阳极；双向晶闸管Vl的第一阳极与双向晶闸管V3的第一阳极并联后连接至第一可控整流输出端子；双向晶闸管Vl的第二阳极连接至第一交流端子；双向晶闸管V2的第一阳极与双向晶闸管V4的第一阳极并联后连接至第二可控整流输出端子；双向晶闸管V2的第二阳极连接至第二交流端子。
[0015]所述触发控制模块由过零触发光耦U1、过零触发光耦U2、过零触发光耦U3、过零触发光耦U4、输入限流电阻R1、输入限流电阻R2、输入限流电阻R3、输入限流电阻R4、输出限流电阻R5、输出限流电阻R6、输出限流电阻R7、输出限流电阻R8组成，设有交流控制输入端、整流控制输入端。
[0016]所述过零触发光耦Ul、过零触发光耦U2、过零触发光耦U3、过零触发光耦U4的内部包括有输入发光二极管和输出光控双向晶闸管。
[0017]所述输入限流电阻Rl与过零触发光耦Ul的输入发光二极管串联后再并联至第一直流工作电源和交流控制输入端；输入限流电阻R2与过零触发光耦U2的输入发光二极管串联后再并联至第一直流工作电源和交流控制输入端；输入限流电阻R3与过零触发光耦U3的输入发光二极管串联后再并联至第一直流工作电源和整流控制输入端；输入限流电阻R4与过零触发光耦U4的输入发光二极管串联后再并联至第一直流工作电源和整流控制输入端。
[0018]所述输出限流电阻R5与过零触发光耦Ul内部输出光控双向晶闸管串联后再并联至双向晶闸管Vl的控制极和第一阳极；输出限流电阻R6与过零触发光耦U2内部输出光控双向晶闸管串联后再并联至双向晶闸管V2的控制极和第一阳极；输出限流电阻R7与过零触发光耦U3内部输出光控双向晶闸管串联后再并联至双向晶闸管V3的控制极和第一阳极；输出限流电阻R8与过零触发光耦U4内部输出光控双向晶闸管串联后再并联至双向晶闸管V4的控制极和第一阳极。
[0019]所述过零检测模块由二极管D1、电阻R9、稳压管DWl组成，设有过零电压输入端、过零脉冲输出端；电阻R9的两端分别连接至二极管Dl阴极与稳压管DWl阴极；二极管Dl阳极为过零电压输入端，连接至第一交流端子；稳压管DWl阳极连接至公共地；稳压管DWl阴极为过零脉冲输出端。
[0020]所述速度给定模块设有速度给定信号输出端；所述速度给定模块包括有电位器。
[0021]所述单片机控制模块包括有速度给定信号输入端、捕捉信号输入端和两路电平信号输出端；所述速度给定信号输入端连接至速度给定模块的速度给定信号输出端；所述捕捉信号输入端连接至过零检测模块的过零脉冲输出端；所述两路电平信号输出端分别为交流控制输出端、整流控制输出端；所述交流控制输出端、整流控制输出端分别连接至触发控制模块的交流控制输入端、整流控制输入端。
[0022]所述速度调节单元由调节电源模块、波形取样模块、单片机调节模块、电机驱动模块组成。
[0023]所述调节电源模块输入可控整流电压、输出第二直流工作电源，由调节电源单相整流桥和第二滤波稳压电路组成；所述调节电源单相整流桥的整流负极性端为参考地。
[0024]所述波形取样模块设有取样波形输入端和取样脉冲输出端，由二极管D2、电阻R12、稳压管DW2组成；电阻R12的两端分别连接至二极管D2阴极与稳压管DW2阴极；二极管D2阳极为取样波形输入端，连接至第二可控整流输入端子；稳压管DW2阳极连接至参考地；稳压管DW2阴极为取样脉冲输出端。
[0025]所述单片机调节模块具有捕捉输入端和速度调节输出端、制动控制输出端；单片机调节模块的捕捉输入端连接至波形取样模块的取样脉冲输出端。
[0026]所述电机驱动模块用于驱动直流无刷电机，设有速度调节输入端、制动控制输入端；所述速度调节输入端连接至单片机调节模块的速度调节输出端，制动控制输入端连接至单片机调节模块的制动控制输出端。
[0027]所述控制电源模块由二极管D01、二极管D02、二极管D03、二极管D04、电容Cl、三端稳压器U5组成；二极管DO1、二极管D02、二极管D03、二极管D04组成控制电源单相整流桥；电容Cl起滤波作用，并联在控制电源单相整流桥的直流电压输出端；三端稳压器U5输入端VIN连接至控制电源单相整流桥的整流正极性端；第一直流工作电源从三端稳压器U5输出端VOUT输出。
[0028]所述调节电源模块由二极管D05、二极管D06、二极管D07、二极管D08、电容C2、三端稳压器U6组成；二极管D05、二极管D06、二极管D07、二极管D08组成调节电源单相整流桥；电容C2并联在调节电源单相整流桥的直流电压输出端，起滤波作用；三端稳压器U6输入端VIN连接至调节电源单相整流桥的整流正极性端；第二直流工作电源从三端稳压器U6输出端VOUT输出。
[0029]所述速度给定模块还包括有方向开关。
[0030]所述速度给定模块还设有方向给定信号输出端；所述单片机控制模块还包括有方向给定信号输入端；所述方向给定信号输出端连接至方向给定信号输入端。所述单片机调节模块还具有方向控制输出端；所述电机驱动模块还设有方向控制输入端；所述方向控制输入端连接至方向控制输出端。
[0031]所述电机驱动模块由无刷电机驱动器U61及其外围电路组成；所述无刷电机驱动器U61的型号是BLD - 70。所述电机驱动模块或者由电机驱动芯片F310及其外围电路、三相全桥MOSFET驱动芯片U7组成。
[0032]所述单片机控制模块由单片机MCU1、晶体振荡器XTl组成；所述单片机MCUl的型号是MSP430G2553 ;所述单片机调节模块由单片机MCU2、晶体振荡器XT2组成；所述单片机MCU2 的型号是 MSP430G2553。
[0033]本实用新型的有益效果是，采用电源线远距离控制直流无刷电机速度，无需遥控器，无需控制线；直流无刷电机速度可以根据需要分成多个等级；采用整流波传送速度控制信号，其有效值与交流波相同，不会造成直流无刷电机速度调节时供电电源的不稳定。
【附图说明】
[0034]图1是系统结构框图。
[0035]图2是整流控制单元结构图。
[0036]图3是可控整流模块实施例电路图。
[0037]图4是触发控制模块实施例电路图。
[0038]图5是整流控制单元中控制部分实施例电路图。
[0039]图6是实施例发送速度等级为速度15的速度控制信号时波形示意图。
[0040]图7是速度控制信号发送方法。
[0041]图8是速度调节单元结构图。
[0042]图9是速度调节单元调节部分实施例电路图。
[0043]图10是电机驱动模块实施例1电路图。
[0044]图11是电机驱