一种永磁同步电动机控制电路的制作方法
【技术领域】
[0001]一种永磁同步电动机控制电路，属于变频驱动控制领域。
【背景技术】
[0002]在高性能增量拖动控制领域，最常见的电机应用技术就是带位置反馈检测的直流伺服电机。定义良好并且不断进步的控制标准是这类电机流行的首要原因。电机是自动换向的，只要求一个直流电压来产生一个驱动负载的转矩。但是，该类电机也存在有以下不足:该类电机因为电刷/换向器的磨损在可靠性上较差，由于是转子绕组，所以其散射特性不足，且性价比较低。电机应用技术的另外选择，包括无刷直流和永磁同步电机，目前在应用上较多的是无刷直流电机，无刷直流电机虽然较以前的交流电机拖动技术有了较大的改进，但在位置检测方面仍存在缺陷，目前市面上普遍采用霍尔传感器作为检测元件实现电动机的位置检测，使用霍尔传感器一方面会增加一部分成本，无法根据负载的大小调节电动机的转速，同时长期使用后容易发生损坏，需要频繁进行维修和维护，可靠性及通用性较差。
【发明内容】
[0003]本实用新型要解决的技术问题是:克服现有技术的不足，提供一种永磁同步电动机控制电路，通过该控制电路中设置的位置速度检测电路，省略了现有技术中作为位置传感器的霍尔传感器，降低了生产成本，同时避免了频繁的维修和维护。
[0004]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:该永磁同步电动机控制电路，包括:电源输入电路、整流电路、逆变器、PMSM电动机、保护电路、驱动电路、正交解码器、光耦隔离电路、PWM变换器、微处理器及通讯接口电路以及显示屏，电源输入电路与整流电路的输入端相连，整流电路的输出端与逆变器的输入端相连，逆变器的输出端与PMSM电动机的输入端相连，PMSM电动机通过正交解码器和光耦隔离电路与微处理器的输入端相连，PWM变换器的输出端与微处理器的输入端相连，同时通过光耦隔离电路和驱动电路与逆变器的输入端相连，保护电路的输出端通过光耦隔离电路与微处理器的输入端相连，微处理器同时连接显示屏，其特征在于:设置有位置速度检测电路，所述逆变器的输出端连接位置速度检测电路的输入端，速度位置检测电路的输出端与微处理器的输入端相连；
[0005]所述的位置速度电路包括光耦U14~U16，接线端A串联电阻R29~R30后连接光耦U14的2脚，接线端A’串联电阻R31~R32后连接光耦U14的3脚，电容C31 —端并联在电阻R29-R30之间，另一端并联在电阻R31~R32之间，电容C32并联在光耦U14的2脚和3脚之间；光耦U14的6脚连接接线端EncoderA，光耦U14的6脚同时并联电阻R41后连接电源+5V和光耦U14的8脚；
[0006]接线端A串联电阻R33~R34后连接光耦U15的2脚，接线端B’串联电阻R35~R36后连接光耦U15的3脚，电容C33 —端并联在电阻R33~R34之间，另一端并联在电阻R35~R36之间，电容C34并联在光耦U15的2脚和3脚之间；光耦U15的6脚连接接线端EncoderB，光耦U15的6脚同时并联电阻R42后连接电源+5V和光耦U15的8脚；
[0007]接线端C串联电阻R37~R38后连接光耦U16的2脚，接线端B’串联电阻R39~R40后连接光耦U16的3脚，电容C35 —端并联在电阻R37~R38之间，另一端并联在电阻R39~R40之间，电容C36并联在光耦U16的2脚和3脚之间；光耦U16的6脚连接接线端EncoderC，光耦U16的6脚同时并联电阻R43后连接电源+5V和光耦U16的8脚。
[0008]优选的，所述的光耦U14~U16的型号为HCPL-J454。
[0009]优选的，所述的电源输入电路及整流电路包括型号依次为:VIPER22A、L7812CV、MC7805CT和MC7805CT的集成芯片U1~U4以及型号为TY-BP09的变压器BI，直流电源310V+连接变压器BI的I脚，变压器的3脚连接集成芯片Ul的5~8脚，变压器的3脚同时通过二极管D1、电阻R1~R2和电容Cl连接直流电源310V+，变压器BI的4脚依次串联电阻R3、二极管D2后与集成芯片Ul的4脚和光耦U5的4脚相连，集成芯片Ul的3脚与光耦U5的3脚相连，集成芯片Ul的I脚和2脚与直流电源310V-相连，直流电源310V-与集成芯片Ul的3脚之间并联连接有电容C13，直流电源310V-与集成芯片Ul的4脚之间并联连接有电容C12，变压器BI的10脚串联二极管D3之后连接集成芯片U2的I脚，集成芯片U2的2脚接地，3脚与集成芯片U3的I脚相连，集成芯片的2脚接地3脚与接地端之间同时并联接有电容C10~C11和电阻R5，集成芯片U2的I脚与接地端之间并联有电容C2~C3，集成芯片U3的I脚与接地端之间并联有电容C6~C7，变压器BI的7脚串联二极管D4之后连接集成芯片U4的I脚，集成芯片U4的2脚接地，3脚串联电阻R4和发光二极管LEDl接地，集成芯片U4的I脚与接地端之间并联有电容C4~C5，集成芯片U4的3脚与接地端之间并联有电容C8~C9，集成芯片U4的I脚同时串联电阻R6与光耦U5的I脚相连，光耦U5的2脚串联稳压管Zl后接地。
[0010]优选的，所述的微处理器及通讯接口电路，包括型号为MSP430F149的微处理器以及型号为RS-485SN65HVD12集成芯片U7，微处理器U6的31脚与集成芯片U7的2脚和3脚相连，微处理器U6的35脚和34脚分别与集成芯片U7的I脚和4脚相连，集成芯片U7的8脚连接直流电源5V+，5脚接地，6脚和7脚实现数据的发送和接收。集成芯片U7的型号为RS-485SN65HVD12，实现微处理器U6与上位机之间的通讯，微处理器U6的31脚输出的脉冲信号进入集成芯片U7的2脚。
[0011]优选的，所述的保护电路包括光耦U10，直流电源310V+串联电阻R7~R8后同时与电阻R9和光耦UlO的I脚相连，电阻R9的另一端与直流电源310V-以及光耦UlO的2脚相连，光耦UlO的I脚和2脚之间并联有电容C14，光耦UlO的4脚同时连接直流电源+5V和电阻RlO的一端，电阻RlO的另一端同时连接三极管Ql的集电极和电阻Rll的一端，电阻Rll的另一端连接微处理器U6的4脚，同时与接地端之间并联电容C15，光耦UlO的3脚串联电阻R12后同时并联三极管Ql的基极和电阻R13的一端，电阻R13的另一端接地，三极管Ql的发射极接地。
[0012]优选的，所述的逆变器包括型号为PS21869的集成芯片U12、型号为74HC04的集成芯片U8以及光耦U11，直流电源+15V同时连接集成芯片U12的2脚、6脚和14脚，集成芯片U12的11脚接地，直流电源+15V与接地端之间同时并联有电容C16、C21和稳压管Z2，集成芯片的10脚和17脚与接地端之间分别并联有电容C18和电容C19，15脚接地；集成芯片U12的18脚同时连接三极管Q2的基极和电阻R17的一端，三极管Q2的集电极接地，电阻R17的另一端同时连接三极管Q2的发射极和光耦Ull的2脚，直流电源+15V串联电阻R16后练级额光耦Ull的I脚。光耦Ull的3脚接地，4脚电阻R14连接直流电源+5V，同时通过电阻Rl5连接微处理器U6的15脚；
[0013]直流电源+5V串联电阻R18、二极管D5之后分别连接集成芯片U12的3脚和电容C25的正极，电容C25的负极连接集成芯片U12的4脚，集成芯片U12的3脚和4脚之间同时并联有电容C22和稳压管Z3 ;直流电源+5V串联电阻R19、二极管D6之后分别连接集成芯片U12的7脚和电容C26的正极，电容C26的负极连接集成芯片U12的8脚，集成芯片U12的7脚