专利名称：隔离式电磁调速电动机控制装置的制作方法
技术领域：
本实用新型是一种带有光电藕合线性放大器的电磁调速电动机控制装置，可使速度给定装置(例如计算机)与强电部分实现电隔离。
目前国内外使用的电磁调速电动机控制装置均由速度给定器、速度调节器、移相触发器、可控硅整流电路、速度负反馈组成，其速度给定部分与其它部分是共地的，没有实现电隔离。由此带来了这样一个问题一旦强电部分(如移相触发器、可控硅整流电路、电磁调速电动机)出现故障，该部分之高压极有可能加至速度给定器上，导致速度给定器损坏。在传统的控制方式中，电磁调速电动机的速度给定信号可由装在控制箱外面板上的转速操作电位器产生，也可由箱外其它装置(如电动组合仪表)产生，详见上海电器成套厂一九八四年编的“JD1系列电磁调速电动机控制装置(全国联合设计)产品使用说明书”。由于上述两种速度给定器价格便宜，无需作特别保护，故非隔离式控制装置得到广泛应用。然而在计算机实时控制系统中，速度给定信号是由计算机提供的，由于非隔离式控制装置使计算机与强电部分共地，常将强电部分之干扰带入计算机，使计算机无法正常工作，一旦强电部分出现故障，极易将高压带入计算机而导致计算机损坏。
解决上述问题的方法通常是在计算机的D／A接口板上增加电磁藕合线性放大器，但成本较高，体积较大。另一方法是在计算机与D／A接口板之间的总线上(包括数据总线、地址总线)增加光电藕合器用于数字量隔离，共需十几只光电藕合器及相应的元器件，成本较高，结构复杂，计算机主机虽可得到保护，但D／A板仍与强电共地，有被强电损坏的危险。
本实用新型的目的是提供一种隔离式电磁调速电动机控制装置，使速度给定装置与强电部分实现光电隔离，从而保证速度给定装置的安全，且不受来自强电现场的干扰。
上述目的是这样实现的在原有的电磁调速电动机控制装置的速度调节器前增加光电藕合线性放大器，其输入和输出部分各由一只光电藕合器、一只运算放大器和部分电阻组成；输入部分电源由计算机电源或其它速度给定器电源提供，速度给定信号与计算机共地；输出部分电源由控制装置内稳压源提供，输出电压与输入电压不共地，实现了光电隔离；两只光电藕合器的输入端串联，利用运算放大器的虚地及放大特性，可使光电藕合放大器的传输特性为线性。
本实用新型使用元件少，隔离性能好，实测其非线性误差＜0.5％，可在原有控制装置上改装而成，不改变其原有性能指标。
实用新型的具体结构由以下的实施例及其附图
给出。附图是根据本实用新型提出的隔离式电磁调速电动机控制装置电气原理。
以下结合附图详细说明依据本实用新型提出的具体装置的细节及工作原理。
该装置由稳压源、光电藕合线性放大器、给定反馈比较环节、比例微分积分及惯性(PIDT)速度调节器、移相触发器及可控硅整流电路组成。
GD1、GD2与IC1、IC2及R25～R29一起组成了光电藕合线性放大器，其输入部分电源＋Vs由计算机电源或其它速度给定器电源提供，速度给定信号Vi与计算机共地。输出部分电源V＋由控制装置内稳压源提供，输出电压Vo与输入电压Vi不共地，实现了光电隔离。当输入电压Vi＝0伏时，调整R27可使输出电压Vo＝0伏。GD1、GD2是两只特性对称的光电藕合器，由于两者的输入端串联，故其输入电流相同，本装置使其工作于1.1～2.0mA范围内，以利于减小非线性失真。由光电藕合器的传输特性可知，两者的输出电流也相同，即I1＝I2(1)由运算放大器的虚地特性可知I2’＝I2－｜V－｜／R28(2)I1’＝I2－Vs／R26(3)取｜±Vs｜＝3｜V±｜，R26＝3R28，将上述各式代入(3)式可得I1’＝I2－3｜V－｜／(3R28)＝I2’(4)由此得光电藕合放大器的电压增益为Kv＝Vo／Vi＝I2’R29／(I1’R25)＝R29／R25＝9.1／22＝0.41(5)可见一旦两只光电藕合器特性对称，则放大器的传输特性为线性，不受光电藕合器非线性的影响，调整R29或R25可改变放大器的电压增益。
D5～D10、C5～C10及W2～W5、R14～R23组成了速度负反馈及比例微分积分及惯性调节电路。K1为自动－手动切换开关，当K1向左接通时，控制器工作于信号工作状态，来自计算机的速度给定信号Vi经光电藕合器与速度负反馈信号进行比较，其差值信号被送入速度调节器进行放大及PID调节。IC1为速度调节及移相触发集成电路。当K1向右接通时，控制器工作于手动工作状态，调节电位器W1可获得所需的速度给定信号。K2为自动－手动平衡切换检测开关。
权利要求隔离式电磁调速电动机控制装置，该装置由速度给定器、光电藕合线性放大器、速度调节器、移相触发器、可控硅整流电路、速度负反馈组成，该装置的特征是在速度调节器前有一个光电藉合线性放大器，该放大器由两只光电藕合器GD1、GD2和两只运算放大器IC2、IC3及电阻R25～R29组成；速度给定电压Vi从运算放大器IC2的同相端输入，经隔离后的速度给定电压Vi′从运算放大器IC3的反相端输入；运算放大器IC2的电源±Vs由装置外的电源提供并与速度给定输入电压Vi共地，而运算放大器IC3的电源V±由装置内稳压源提供并与速度给定输出电压Vo共地；两只光电藕合器GD1、GD2的输入端串联。
专利摘要本实用新型提供了一种隔离式电磁调速电动机控制装置，该装置的特点是在速度调节器前增加了光电藕合线性放大器。光电藕合线性放大器的输入和输出部分各由一只光电藕合器、一只运算放大器和部分电阻组成。输入部分电源由计算机电源或其它速度给定器电源提供，速度给定信号与计算机共地。输出部分电源由控制装置内稳压源提供，输出电压与输入电压不共地，实现了光电隔离，且电压传输特性为线性。
文档编号H02P5/00GK2089672SQ9120352
公开日1991年11月27日 申请日期1991年3月3日 优先权日1991年3月3日
发明者唐敏 申请人:唐敏