一种基于无刷直流电机的双面式通风机控制系统的制作方法
【技术领域】
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[0001]本实用新型涉及通风机驱动控制系统技术领域，具体涉及一种基于无刷直流电机的双面式通风机控制系统。
【背景技术】
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[0002]随着经济和工业的快速发展，通风机广泛应用于工厂、矿井、冷却塔、车辆、船舶、建筑物的通风、排尘、冷却等工业领域。由于无刷直流电机既拥有普通直流电机的运行效率高、调速性能好等一系列优点，又具备交流电机的结构简单、维护方便、使用寿命长、运行可靠等优势，若将无刷直流电机用作通风机的驱动电机，则会提高通风机的各项工作性能。然而，无刷直流电机中的有位置传感器控制方法有其不可避免的缺点，位置传感器的安装使电机结构复杂，增大电机体积，且在一些潮湿、高温、高压、强电磁干扰情况下会影响位置传感器的精度。此外，由于电机运动中的抖动，可能导致位置传感器的脱落，降低系统的安全可靠性，且维修困难。
【发明内容】
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[0003]本实用新型为克服现有技术的不足，提供了一种基于无刷直流电机的双面式通风机控制系统，其适用于通风机的使用，并采用反电势检测电路来取代位置传感器对电机运行的调控，克服位置传感器存在的上述缺陷。
[0004]本实用新型的基于无刷直流电机的双面式通风机控制系统，包括交流电源、无刷直流电机BLDCM、微控制芯片、驱动电路和逆变电路，为实现上述目的所采用的技术方案在于:所述微控制芯片通过隔离电路连接驱动电路，驱动电路通过逆变电路连接无刷直流电机BLDCM，交流电源通过整流电路分别连接隔离电路、驱动电路和逆变电路，逆变电路通过电流采样与保护电路连接微控制芯片，无刷直流电机BLDCM通过反电势检测电路连接微控制芯片。
[0005]作为本实用新型的进一步改进，所述整流电路分别通过两块电源转换模块连接隔离电路和驱动电路，分别将交流电源降为5V和15V的直流电源供给隔离电路和驱动电路，以提供适于两者应用的电源电压。
[0006]作为本实用新型的进一步改进，所述微控制芯片连接复位电路，控制无刷直流电机BLDCM复位。
[0007]作为本实用新型的进一步改进，所述微控制芯片连接调速电路，微控制芯片通过调速电路能够根据用户需要很方便地调节转速控制通风机风量大小。
[0008]作为本实用新型的进一步改进，所述微控制芯片连接时钟电路，通过时钟电路为微控制芯片的内核和外设模块提供时钟输入信号。
[0009]作为本实用新型的进一步改进，所述微控制芯片连接启停按键和正反转按键，通过启停按键控制通风机的启动与停止，通过正反转按键实现压入式通风和抽出式通风的双面通风功能。
[0010]作为本实用新型的进一步改进，所述微控制芯片连接RS485通信模块，通过RS485通信模块方便与上位机相连接进行调试。
[0011]作为本实用新型的进一步改进，所述微控制芯片连接LED显示模块，通过LED显示模块显示转速、转向等信息。
[0012]本实用新型的有益效果是:本实用新型通过电流采样与保护电路将电流信号传送给微控制芯片，通过反电动势检测电路检测反电势信号传给微控制芯片处理为转子位置信号和转速信号，并与给定速度设定值进行比较，比较后微控制芯片将输出的六路PWM信号经过隔离电路后传送给驱动电路控制逆变电路中的功率开关管的开通关断，进而实时地调控无刷直流电机B LD CM运行时的转速，在无位置传感器条件下达到调速性能的稳定、节能高效、高精度、正反转的效果，实现了通风机双面式通风的目的。且本实用新型中无刷直流电机BLDCM具有过载能力强、调速范围宽等优点，可实现无级调速，操作控制方便。
【附图说明】
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[0013]图1是本实用新型的结构原理图；
[0014]图2是本实用新型的控制策略图；
[0015]图3是本实用新型中的隔离电路图；
[0016]图4是本实用新型中的驱动电路图；
[0017]图5是本实用新型中的电流检测与过流保护电路图；
[0018]图6是本实用新型中的反电动势检测电路图。
【具体实施方式】
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[0019]参照图1，该基于无刷直流电机的双面式通风机控制系统，包括交流电源4、无刷直流电机BLDCMl、微控制芯片2、驱动电路7和逆变电路8，所述微控制芯片2通过隔离电路6连接驱动电路7，驱动电路7通过逆变电路8连接无刷直流电机BLDCMl，交流电源4通过整流电路3分别连接隔离电路6、驱动电路7和逆变电路8，逆变电路8通过电流采样与保护电路9连接微控制芯片2，无刷直流电机BLDCMl通过反电势检测电路10连接微控制芯片2的CAP模块，通过控制程序把反电势检测信号处理为反电势过零点信号，计算出换相信号和转速输送给微控制芯片2的PWM模块，所述整流电路3分别通过两块电源转换模块5连接隔离电路6和驱动电路7，所述微控制芯片2分别连接复位电路11、调速电路12、时钟电路16、启停按键14、正反转按键15、RS485通信模块13及LED显示模块17，复位电路11连接微控制芯片的MCLB模块，调速电路12连接微控制芯片2的A/D模块、RS485通信模块13连接微控制芯片2的12C模块，启停按键14、正反转按键15连接微控制芯片2的I/O模块，时钟电路16连接微控制芯片2的OSC模块，LED显示模块17连接微控制芯片2的SPI模块。
[0020]所述整流电路3为三相桥式整流电路，三相桥式整流电路将220V交流电源转换为直流电源供给逆变电路8，整流电路3输出的直流电源通过其中一个电源转换模块5降为5V供给隔离电路6，通过另一个电源转换模块5降为15V供给驱动电路7，微控制芯片2内的PWM模块将六路PWM信号经过隔离电路6和驱动电路7后驱动逆变电路8中的功率开关管，进而驱动控制通风机中的无刷直流电机BLDCMl。电流采样与保护电路9将逆变电路8输给无刷直流电极BLDCMl的电流信号采集后反馈给微控制芯片2中的A/D模块，再输送给PffM模块，形成电流闭环;反电势检测电路10将电压检测信号输送给微控制芯片2中的CAP模块转换为反电势过零点信号，计算出换相信号和电机转速信号输送给HVM模块，形成转速闭环。双闭环控制能够很好地控制电机转矩大小，减小转矩脉动，无位置传感器的控制方式使电机稳定可靠运行，提高工作效率。微控制芯片2通过调速电路12能够根据用户需要很方便地调节转速控制通风机风量大小，通过启停按键14控制通风机的启动与停止，通过正反转按键15实现