CN102904511A

CN102904511A - 数字式晶闸管双环直流调速装置

Info

Publication number: CN102904511A
Application number: CN2011102142287A
Authority: CN
Inventors: 李文波
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2011-07-29
Filing date: 2011-07-29
Publication date: 2013-01-30

Abstract

数字式晶闸管双环直流调速装置属于电动机控制领域。本发明包括数字式晶闸管、控制电路、数字触发接口、放大电路、数字测速电路、光电编码器、直流电机、键盘/显示电路、同步变压器、同步电路及整流电路。晶闸管门极与放大电路端口连接；控制电路端口分别接数字测速电路端口、键盘/显示电路端口、同步电路端口及整流电路端口；数字测速电路端口通过光电编码器与直流电机轴连接。所述的控制电路包括：单片机8051、可编程定时/计数芯片、可编程I/O接口拓展芯片及A/D转换芯片。本发明调速范围大、电流和转速超调量低、过渡过程时间和动态恢复时间短、启动平稳、可实现无静差度调速，控制精度高。

Description

数字式晶闸管双环直流调速装置

技术领域：

本发明属于电动机控制领域，尤其涉及一种采用单片机控制的数字式晶闸管双环直流调速装置。

背景技术：

电机调速是指利用改变电机的级数、电压、电流、频率等方法改变电机的转速，以使电机达到较高的使用性能。电机调速方法包括变极对数调速方法、变频调速方法、串级调速方法、绕线式电动机转子串电阻调速方法、定子调压调速方法、电磁调速电动机调速方法等。变极对数调速方法具有较硬的机械特性，稳定性良好，无转差损耗，效率高、接线简单、控制方便、价格低，但有级调速，级差较大，不能获得平滑调速。变频调速方法，效率高，调速过程中没有附加损耗应用范围广，调速范围大，特性硬，精度高，但技术复杂，造价高，维护检修困难。串级调速方法，可将调速过程中的转差损耗回馈到电网或生产机械上，效率较高，装置容量与调速范围成正比，投资省，调速装置故障时可以切换至全速运行，避免停产，但晶闸管串级调速功率因数偏低，谐波影响较大。绕线式电动机转子串电阻调速方法，设备简单，控制方便，但转差功率以发热的形式消耗在电阻上机械特性较软。定子调压调速方法，线路简单，易实现自动控制，但调压过程中转差功率以发热形式消耗在转子电阻中，效率较低。电磁调速电动机调速方法，装置结构及控制线路简单、运行可靠、维修方便、调速平滑、无级调速，对电网无谐影响，但速度失大、效率低。

发明内容：

本发明旨在克服现有技术的不足之处而提供一种数字式晶闸管双环直流调速装置；其调速范围大、电流和转速超调量低、过渡过程时间和动态恢复时间短、启动平稳、可实现无静差度调速，控制精度高，工程实用价值好，通用性强。

为达到上述目的，本发明数字式晶闸管双环直流调速装置是这样实现的：

一种数字式晶闸管双环直流调速装置，它包括数字式晶闸管、控制电路、数字触发接口、放大电路、数字测速电路、光电编码器、直流电机、键盘/显示电路、同步变压器、同步电路及整流电路；

所述数字式晶闸管门极与放大电路端口连接，控制电路输出信号通过数字触发接口后，经过放大电路将其放大来驱动数字式晶闸管；

所述控制电路端口分别接数字测速电路端口、键盘/显示电路端口、同步电路端口及整流电路端口；

所述数字测速电路端口通过光电编码器与直流电机轴连接；光电编码器输出的脉冲信号输入到所述数字测速电路端口；

所述同步电路端口通过同步变压器与三相电源连接；所述同步电路为控制电路提供电源同步信号。

作为一种优选方案，本发明所述的控制电路包括：单片机8051、可编程定时/计数芯片、可编程I/O接口拓展芯片及A/D转换芯片；单片机8051通过读取可编程定时/计数芯片计数器的数值，完成速度采样；A/D转换芯片将整流电路输出的模拟电流信号转换成数字信号输入到单片机8051，完成电流采样。

作为另一种优选方案，本发明所述的放大电路采用脉冲放大电路。

进一步地，本发明所述的可编程定时/计数芯片采用单片机8253。

更进一步地，本发明所述的可编程I/O接口拓展芯片采用单片机8155。

另外，本发明所述的A/D转换芯片采用单片机ADC0809。

其次，本发明所述的键盘/显示电路中的可编程键盘/显示接口芯片采用单片机8279。

本发明的有益效果：

本发明包括数字式晶闸管、控制电路、数字触发接口、放大电路、数字测速电路、光电编码器、直流电机、键盘/显示电路、同步变压器、同步电路及整流电路。其调速范围大、电流和转速超调量低、过渡过程时间和动态恢复时间短、启动平稳、可实现无静差度调速，控制精度高，工程实用价值好，通用性强。

附图说明：

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。本发明的保护范围不仅局限与下列内容的表述。

图1为本发明系统结构示意图。

具体实施方式：

如图1所示，本发明包括数字式晶闸管、控制电路、数字触发接口、放大电路、数字测速电路、光电编码器、直流电机、键盘/显示电路、同步变压器、同步电路及整流电路；

所述的控制电路包括：单片机8051、可编程定时/计数芯片、可编程I/O接口拓展芯片及A/D转换芯片；单片机8051通过读取可编程定时/计数芯片计数器的数值，完成速度采样；A/D转换芯片将整流电路输出的模拟电流信号转换成数字信号输入到单片机8051，完成电流采样。

所述的放大电路采用脉冲放大电路。

所述的可编程定时/计数芯片采用单片机8253。

所述的可编程I/O接口拓展芯片采用单片机8155。

所述的A/D转换芯片采用单片机ADC0809。

所述的键盘/显示电路中的可编程键盘/显示接口芯片采用单片机8279。

所述单片机8051通过读取单片机8253的0号、1号计数器值m₁和m₂，然后按式：

n = \frac{60 f_{0}}{P} \times \frac{m_{1}}{m_{2}}

计算出转速值。式中f₀为时钟脉冲频率取2MHz；P为光电编码盘每转发出的脉冲个数，取1024；n为电机转速。

可以理解地是，以上关于本发明的具体描述，仅用于说明本发明而并非受限于本发明实施例所描述的技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换，以达到相同的技术效果；只要满足使用需要，都在本发明的保护范围之内。

Claims

1.数字式晶闸管双环直流调速装置，其特征在于，包括数字式晶闸管、控制电路、数字触发接口、放大电路、数字测速电路、光电编码器、直流电机、键盘/显示电路、同步变压器、同步电路及整流电路；

2.根据权利要求1所述的数字式晶闸管双环直流调速装置，其特征在于，所述的控制电路包括：单片机8051、可编程定时/计数芯片、可编程I/O接口拓展芯片及A/D转换芯片；单片机8051通过读取可编程定时/计数芯片计数器的数值，完成速度采样；A/D转换芯片将整流电路输出的模拟电流信号转换成数字信号输入到单片机8051，完成电流采样。

3.根据权利要求1所述的数字式晶闸管双环直流调速装置，其特征在于，所述放大电路采用脉冲放大电路。

4.根据权利要求2所述的数字式晶闸管双环直流调速装置，其特征在于，所述的可编程定时/计数芯片采用单片机8253。

5.根据权利要求2所述的数字式晶闸管双环直流调速装置，其特征在于，所述的可编程I/O接口拓展芯片采用单片机8155。

6.根据权利要求2所述的数字式晶闸管双环直流调速装置，其特征在于，所述的A/D转换芯片采用单片机ADC0809。

7.根据权利要求1所述的数字式晶闸管双环直流调速装置，其特征在于，所述键盘/显示电路中的可编程键盘/显示接口芯片采用单片机8279。