本技术属于电子,具体涉及一种实现起动电动机弱磁调速的pwm功率调节装置。
背景技术:
1、传统的实现起动电动机弱磁调速方式为碳柱式功率调节器,原碳柱电磁功率调节器是在激磁回路里串入了碳柱电阻,降低了线圈的供电电压,使激磁电流减小,从而减弱激磁磁通φ,使起动电机在额定转速之上实现弱磁升速。
2、然而,碳柱式功率调节器存在着零件多、体积重、调试困难、维修性差等缺陷。
技术实现思路
1、为了解决相关技术中碳柱式功率调节器零件多、体积重、调试困难、维修性差的问题,本实用新型提供了一种用脉宽调制方式实现起动电机弱磁起动的功率调节装置,该装置工艺简单,操作方便,易于调节,实用价值高。所述技术方案如下:
2、一种实现起动电动机弱磁调速的pwm功率调节装置,包括:第一高边电流检测放大器,第二高边电流检测放大器,运算放大器,主开关电路,主控制电路,反馈放大器,第一采样电阻rs1和第二采样电阻rs2,起动电动机设有电枢回路和激磁回路,
3、第一采样电阻rs1与电枢回路、第一高边电流检测放大器连接,运算放大器与第一高边电流检测放大器、主控制电路连接;
4、第二采样电阻rs2与激磁回路、第二高边电流检测放大器连接,反馈放大器与第二高边电流检测放大器、主控制电路连接,主控制回路与主开关电路连接;主开关电路与产品电源端+28vdc、第二采样电阻rs2连接。
5、可选地,第一高边电流检测放大器和第二高边电流检测放大器均由电阻r1、电阻r2、电阻r3、电阻rp1以及芯片ina170组成;其中,芯片ina170的引脚1、引脚2与第一采样电阻rs1或第二采样电阻rs2连接;引脚3与电阻rp1的第一端连接,引脚8与电阻rp1的第二端连接,引脚4与电阻rp1的第三端连接,引脚8与+15v连接,引脚5与电阻r3的一端连接,引脚6(输出端)与电阻r1的一端连接,电阻r1的另一端与r2的一端连接;引脚6与运算放大器或反馈放大器连接;引脚4、电阻r3的另一端、电阻r2的另一端接地。
6、可选地,运算放大器由运算放大芯片ad620、电阻r20、电阻r21、电阻r22和电阻r24组成;其中,运算放大芯片ad620的引脚2与电阻r20的一端连接,电阻r20的另一端与vcf连接;引脚3与电阻r21的一端连接,电阻r21的另一端与第一高边电流检测放大器连接;引脚1与电阻r24的一端连接,引脚8与电阻r24的另一端连接;引脚7与vcc连接;引脚6与电阻r22的一端连接,电阻r22的另一端与主控制回路连接;引脚5接地,引脚4与vdd连接;其中,vcf为预设电压,vcc为正供电电压,vdd为负供电电压。
7、可选地,反馈放大器由放大器ca3140、电阻r40、r41和r42组成;其中,放大器ca3140的引脚3与电阻r40的一端连接,电阻r40的另一端与第二高边电流检测放大器连接;引脚2与电阻r41的一端、电阻r42的一端连接;引脚6与电阻r42的另一端、主控制回路连接,电阻r41的另一端接地;引脚7与vcc连接。
8、可选地,主控制电路由集成脉宽调节器x1524、电阻r30、电阻r31、电容c30、电容c31和电容c32组成;其中,集成脉宽调节器x1524的引脚1与反馈放大器连接,引脚2与运算放大器连接,引脚1与电阻r31的一端连接,电阻r31的另一端与电容c32的一端连接,电容c32的另一端与电容c30的一端连接;引脚9与电容c30的另一端连接;引脚4、引脚5、引脚8接地;引脚6与电阻r30的一端连接,电阻r30的另一端接地;引脚7与电容c31的一端连接,电容c31的另一端接地;引脚16与+15v连接;引脚14、引脚11接地;引脚13、引脚12连接并与主开关电路连接。
9、可选地,主开关电路由npn晶体管q50、pnp晶体管q51、p沟道场效应管q52、p沟道场效应管q53、储能电感l50、稳压二极管d50、电阻r50、电容c50组成;其中,npn晶体管q50和pnp晶体管q51的基极与主控制电路连接;npn晶体管q50和pnp晶体管q51的基极与稳压二极管d50的正极连接;稳压二极管d50的负极、npn晶体管q50的集电极、p沟道场效应管q52的源极、p沟道场效应管q53的源极与产品电源端+28vdc连接;npn晶体管q50与pnp晶体管q51的发射极连接,且并联至电阻r50的一端,电阻r50的另一端分别连接至p沟道场效应管q52和p沟道场效应管q53的栅极;p沟道场效应管q52与p沟道场效应管q53的漏极与电感l50的一端连接,电感l50的另一端与第二采样电阻rs2的一端、电容c50的一端连接,pnp晶体管q51的集电极和电容c50的另一端接地,第二采样电阻rs2的另一端连接起动电动机的激磁端。
10、本实用新型提供的pwm功率调节装置,设定占空比,对激磁电流和电枢电流值进行调控,从而实现弱磁调速。按起动电动机电枢/激磁特性设定参数,根据功能需求,将该装置设计为电源板和控制板的组合形式,维修时更换整板即可,方便快捷,结构简单,装配方便、可靠性较高,便于维修,实用性较好,易于推广应用,目前已应用在起动电动机控制领域,具有较大实用价值。
1.一种实现起动电动机弱磁调速的pwm功率调节装置,其特征在于,包括:第一高边电流检测放大器,第二高边电流检测放大器,运算放大器,主开关电路,主控制电路,反馈放大器,第一采样电阻rs1和第二采样电阻rs2,起动电动机设有电枢回路和激磁回路,
2.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,第一高边电流检测放大器和第二高边电流检测放大器均由电阻r1、电阻r2、电阻r3、电阻rp1以及芯片ina170组成;其中,芯片ina170的引脚1、引脚2与第一采样电阻rs1或第二采样电阻rs2连接;引脚3与电阻rp1的第一端连接,引脚8与电阻rp1的第二端连接,引脚4与电阻rp1的第三端连接,引脚8与+15v连接,引脚5与电阻r3的一端连接,引脚6(输出端)与电阻r1的一端连接,电阻r1的另一端与r2的一端连接;引脚6与运算放大器或反馈放大器连接;引脚4、电阻r3的另一端、电阻r2的另一端接地。
3.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,运算放大器由运算放大芯片ad620、电阻r20、电阻r21、电阻r22和电阻r24组成;其中,运算放大芯片ad620的引脚2与电阻r20的一端连接,电阻r20的另一端与vcf连接;引脚3与电阻r21的一端连接,电阻r21的另一端与第一高边电流检测放大器连接;引脚1与电阻r24的一端连接,引脚8与电阻r24的另一端连接;引脚7与vcc连接;引脚6与电阻r22的一端连接,电阻r22的另一端与主控制回路连接;引脚5接地,引脚4与vdd连接;其中,vcf为预设电压,vcc为正供电电压,vdd为负供电电压。
4.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,反馈放大器由放大器ca3140、电阻r40、r41和r42组成;其中,放大器ca3140的引脚3与电阻r40的一端连接,电阻r40的另一端与第二高边电流检测放大器连接;引脚2与电阻r41的一端、电阻r42的一端连接;引脚6与电阻r42的另一端、主控制回路连接,电阻r41的另一端接地;引脚7与vcc连接。
5.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,主控制电路由集成脉宽调节器x1524、电阻r30、电阻r31、电容c30、电容c31和电容c32组成;其中,集成脉宽调节器x1524的引脚1与反馈放大器连接,引脚2与运算放大器连接,引脚1与电阻r31的一端连接,电阻r31的另一端与电容c32的一端连接,电容c32的另一端与电容c30的一端连接;引脚9与电容c30的另一端连接;引脚4、引脚5、引脚8接地;引脚6与电阻r30的一端连接,电阻r30的另一端接地;引脚7与电容c31的一端连接,电容c31的另一端接地;引脚16与+15v连接;引脚14、引脚11接地;引脚13、引脚12连接并与主开关电路连接。
6.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,主开关电路由npn晶体管q50、pnp晶体管q51、p沟道场效应管q52、p沟道场效应管q53、储能电感l50、稳压二极管d50、电阻r50、电容c50组成;其中,npn晶体管q50和pnp晶体管q51的基极与主控制电路连接;npn晶体管q50和pnp晶体管q51的基极与稳压二极管d50的正极连接;稳压二极管d50的负极、npn晶体管q50的集电极、p沟道场效应管q52的源极、p沟道场效应管q53的源极与产品电源端+28vdc连接;npn晶体管q50与pnp晶体管q51的发射极连接,且并联至电阻r50的一端,电阻r50的另一端分别连接至p沟道场效应管q52和p沟道场效应管q53的栅极;p沟道场效应管q52与p沟道场效应管q53的漏极与电感l50的一端连接,电感l50的另一端与第二采样电阻rs2的一端、电容c50的一端连接,pnp晶体管q51的集电极和电容c50的另一端接地,第二采样电阻rs2的另一端连接起动电动机的激磁端。