用于电机的控制系统的制作方法

本发明涉及电机，具体地涉及一种用于电机的控制系统。

背景技术：

电机广泛应用于现代工业的各个方面。在实际的应用过程中，经常需要对电机的输出功率进行控制。现有技术中的电机的控制系统通常是通过对电机转子的磁场变化来判断该电机的转速，进而实现对电机的输出功率的测算。但是，这样的检测方式由于采用的是转子的磁场，检测过程中必然会对电机造成阻尼影响，从而影响电机的工作效率。

技术实现要素：

本发明实施方式的目的是提供一种用于电机的控制系统，该控制系统能够通过在电机的转子上设置检测单元的方式检测电机的输出功率，实现了低能耗检测电机的输出功率的方式，节约了能源。

为了实现上述目的，本发明实施方式提供一种用于电机的控制系统，所述电机包括主轴，所述主轴与所述电机的转子连接，所述控制系统包括：

检测单元，所述检测单元可以包括：

指示部，设置在所述主轴上，用于跟随所述主轴的转动而转动；

激光发生器，设置在所述指示部的一侧；

光电传感器，设置在所述指示部的另一侧，用于接收所述激光发生

器发射的激光并生成检测信号；

功率板，设置在电机的顶端，用于将电源的输出功率转换至电机的供电功率；

控制器，与所述光电传感器连接，用于：

根据所述检测信号确定所述转子的转速，进而确定所述电机的实际输出功率；

将所述实际输出功率与预设功率进行比对，生成比对结果；

根据所述比对结果控制所述电机的功率板以调节所述电机的输出功率，

散热板，该散热板设置在电机和功率板之间。

可选地，指示部为设置在主轴上的与主轴垂直的突起。

可选地，指示部为两个，且相互关于主轴中心对称。

可选地，该散热板包括与电机连接的导热板和设置在导热板和功率板之间的散热风道。

可选地，该功率板还可以连接在该电源和控制器之间，功率板可以包括：

电压转换单元，连接在电源和控制器之间，用于将电源的输出电压转换成控制器的供电电压；

功率转换单元，连接在电源和电机之间，用于将电源的输出功率转换至电机的供电功率；

控制器进一步用于根据比对结果控制功率转换单元以调节电机的输出功率。

可选地，所述电压转换单元可以包括：第一电阻、第二电阻、第一场效应管、第一三极管，所述第一电阻的一端与用于与所述电源连接，所述第一电阻的另一端与所述第一场效应管的栅极连接，所述第一电阻的另一端与所述第一场效应管的栅极之间的节点通过所述第二电阻接地，所述第一场效应管的源极接地，所述第一场效应管的漏极与所述第一三极管的基极连接，所述第一三极管的发射极用于接收+5v直流电压，所述第一三极管的集电极与所述控制器连接。

可选地，所述功率转换单元可以包括：

功率控制模块，所述功率控制模块为buck电路，与所述电源连接；

隔离单元，连接在所述功率控制模块和所述电机之间。

可选地，所述隔离单元可以为电磁隔离单元。

可选地，所述隔离单元可以为光电隔离单元。

可选地，所述控制器可以为微控制器。

通过上述技术方案，该控制系统能够通过在电机的转子上设置检测单元的方式检测电机的输出功率，实现了低能耗检测电机的输出功率的方式，节约了能源。

本发明实施方式的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明实施方式的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明实施方式，但并不构成对本发明实施方式的限制。在附图中：

图1是根据本发明的一实施方式的用于电机的控制系统的结构示意图；

图2是根据本发明的一实施方式的检测单元的结构示意图；

图3是根据本发明的一实施方式的功率板的连接关系图；

图4是根据本发明的一实施方式的电压转换单元的结构示意图；

图5是根据本发明的一实施方式的电压转换单元的结构示意图；

图6是根据本发明的一实施方式的用于电机的控制系统的结构框图；以及

图7是根据本发明的一实施方式的散热板的放大图。

附图标记说明

10、电机11、主轴

12、转子20、检测单元

21、指示部22、激光发生器

23、光电传感器30、功率板

31、电压转换单元32、功率转换单元

33、功率转换模块34、隔离单元

40、控制器50、散热板

51、导热板52、散热风道

r1、第一电阻r2、第二电阻

r3、第三电阻r4、第四电阻

r5、第五电阻q1、第一三极管

m1、第一场效应管

具体实施方式

以下结合附图对本发明实施方式的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明实施方式，并不用于限制本发明实施方式。

如图1所示是根据本发明的一实施方式的用于电机的控制系统的结构框图。电机10可以包括主轴11，该主轴11与电机10的转子12连接，该电机10通过主轴11对外输出机械功率。在图1中，该控制系统包括：检测单元20、功率板30、控制器40(未示出)。

该检测单元20的结构如图2所示。在图2中该检测单元20可以包括：激光发生器22、指示部21和光电传感器23。该激光发生器22、指示部21和光电传感器23的位置关系如图2所示。在图2中，该指示部21设置在电机10的主轴11上，该激光发生器22设置在指示部21的一侧，该光电传感器23设置在该指示部21的另一侧，用于接收激光发生器22发射的激光并生成检测信号。该指示部21可以是设置在该电机10的主轴11上的与该主轴11垂直的突起，优选地，该指示部21可以是2个，且相互关于该主轴中心对称。该电机10工作时，该转子12转动，同时带动指示部21转动使得该指示部21间隙遮挡该激光发生器22发射的激光，此时，光电传感器23接收到间断的激光信号。该光电传感器23在接收激光信号时，对未被遮挡的激光信号(光通量不为0)输出高电平，对被遮挡的激光信号(光通量为0)输出低电平。所以上述检测信号即为数字信号。

如图2所示，该控制系统还可以包括功率板30和控制器40。该功率板30连接在电源和电机10之间，用于将电源的输出功率转换至电机10的供电功率。该功率板30还与控制器40连接，控制器40可以与光电传感器23连接。该控制器40通过光电传感器23接收上述检测信号(数字信号)，根据该数字信号的变换频率计算该指示部21的转速，进而根据该指示部21的转速确定该电机10的转子12的转速，再根据该转子12的转速计算该电机的实际输出功率(负载机械的其他参数已经预设在控制器40中)。该控制器40将该实际输出功率与预设功率进行比对，判断该实际输出功率与该预设功率的大小关系。在该实际输出功率大于预设功率时，控制器40控制功率板30降低电源对电机10的供电功率，从而降低该电机10的输出功率。在该实际输出功率小于预设功率时，控制器40控制功率板30提高电源对电机10的供电功率，从而提高该电机10的输出功率。经过上述步骤多次循环，控制器40将该电机10的输出功率调节至预设功率。在该实施方式中，如图4所示，该功率板30可以进一步包括：电压转换单元31和功率转换单元32。该电压转换单元31可以连接在该电源和控制器40之间，用于将该电源的电压转换至控制器40的供电电压。优选地，如图5所示，该电压转换单元31可以包括：第一电阻r1、第二电阻r2、第一场效应管m1、第一三极管q1，第一电阻r1的一端与用于与电源连接，第一电阻r1的另一端与第一场效应管m1的栅极连接，第一电阻r1的另一端与第一场效应管m1的栅极之间的节点通过第二电阻r2接地，第一场效应管m1的源极接地，第一场效应管m1的漏极与第一三极管q1的基极连接，第一三极管q1的发射极用于接收+5v直流电压，第一三极管q1的集电极与控制器40连接。在本发明的一个示例中，如图6所示，该功率转换单元可以包括：功率转换模块33和隔离模块34。该功率转换模块33可以用于将电源的输出功率转换至预定功率，该隔离模块34连接在该功率转换模块33和电机之间，用于隔离该电机对功率转换模块33的干扰影响。优选地，该功率转换模块33可以为buck电路，该隔离模块34可以为光电隔离模块，也可以为电磁隔离模块。

在该实施方式中，该控制系统还包括散热板50。图7是该散热板50的放大图。在图7中，该散热板50可以包括与电机10连接的导热板52和设置在该导热板52和功率板30之间的散热风道51。该导热板52可以由导热金属制成，用于将电机10产生的热量传导至散热风道51中，散热风道51在功率板30和导热板52之间建立空气流动通道，使得空气流动加快，避免了电机10和功率板30之间的温度过高而引发的电机10故障。

通过上述技术方案，本发明提供的用于电机的控制系统能够通过设置在电机转子上的检测单元确定电机的转速继而确定该电机的输出功率，解决了现有技术中电机检测电机输出功率依赖电磁感应而造成能源浪费的问题，提高了能源的使用效率。

以上结合附图详细描述了本发明例的可选实施方式，但是，本发明实施方式并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明实施方式的技术构思范围内，可以对本发明实施方式的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明实施方式的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明实施方式对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明实施方式的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明实施方式的思想，其同样应当视为本发明实施方式所公开的内容。