CN1135117A - 电机转速控制装置及方法 - Google Patents
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Abstract
一种改进的电机转速控制方法，利用这种方法，通过将目前的电机转速与预置的电机转速进行比较，能够获得恒定的电机转速。它包括一个开关输入单元，使用着可通过它选择所需要的功能；一个转速检测单元，检测电机的转速；一个微机，根据转速检测单元输出的检测信号计算电机的转动，将所获得的转速与预存储的转速进行比较，根据比较结果输出一个相位控制信号；一个相位控制单元，根据微机输出的相位控制信号控制电机的相位。
Description
本发明涉及一种电机转速控制装置及方法，特别涉及一种改进的电机转速控制装置及方法，利用这种装置和方法，通过将电机的现行速度和同一电机以前的速度进行比较，可以获得电机的恒定转速。
附图1表示一种传统的电机转速控制装置，它包括：一个开关输入单元1，具有一个驱动开关KEY和电阻R7和R8；电机转速检测单元2，检测电机M的转速，并根据检测结果输出一个检测信号SS；微电脑3，输出控制信号DS1至DS3，以根据开关输入单元1的驱动开关KEY的开关信号和电机转速检测部件2输出的检测信号SS控制电机M的驱动，从而显示电机M的转动状态；电机驱动单元4，用于根据微机3输出的驱动控制信号DCS驱动电机M；显示单元5，根据微机3输出的显示控制信号DS1至DS3显示电机M的转动状态。
电机转速控制装置2包括一个霍尔传感器12，用于检测电机M的转速，一个信号输出单元22用于输出霍尔传感器12检测到的与电机M的转速有关的检测信号SS。
此外，如附图2所示，一个采用了传统的电机转速控制装置的六边形分子水生产装置包括一个设置在电机M的上表面处的霍尔传感器12，一个驱动永久磁铁6，其中N极与S极分置在两端，被设置在电机轴MX上并与电机M驱动地连接，以及一个安装在六边形分子水生产装置的容器的下表面处的交变永久磁铁8。
附图3表示附图1和2的霍尔传感器电路，其中包括一个二极管D1，用于根据驱动永久磁铁6的转动调整磁场力；一个寄存器121，用于存储二极管D1整流的直流电压；一个磁力检测单元122，检测与寄存器121存储的直流电压相关的磁力；一个比较单元123，对磁场力检测装置122检测的磁场力与预先设定的电压进行比较，根据比较结果输出一个电压；锁存器124，锁存比较单元123输出的电压；和一个晶体管Q0，根据锁存器124输出的电压接通或关断。
现在借助于附图2和3对传统的电机转速控制装置进行说明。
开始时，当使用者打开开关输入单元的输入开关KEY时，一个通过开关SW1施加的外部电压VCC被电阻R7和R8分压，并以一个高电平信号被输入到微机的输入端口PI1。
微机3对经输入端口PI1输入的高电平信号进行识别，并输出一个高电平信号到输出端口PO1。
然后，由于微机3施加的高电平信号，电机驱动单元4的晶体管Q1将被接通，并且由于施加到继电器RY1的继电器线圈RYC上的电流，继电器开关RYS也被接通。
因此，通过继电器RY1的继电器开关RYS，一个交流电压AC被加到电机100上，驱动电机100。
这时，微机3通过输出端口PO2输出一个低电平信号，显示单元5的发光二极管LED1根据所加的低电平信号发光，使用者可以识别出电机处于工作状态。
同时，由于电机M被驱动，电机轴MX被驱动，驱动性地连接到电机轴MX的驱动永久磁铁6被转动。
这里，由于驱动永久磁铁6具有相对的S和N极，当驱动永久磁铁6是N极时，转速检测单元2的霍尔传感器12的二极管D1调整驱动永久磁铁6的磁力，并将所获得的整流电压存储在寄存器121中，并输入到磁力检测单元122。
磁力检测单元122检测驱动永久磁铁6的磁场力，并根据检测输出一个检测信号。
然后，比较单元123通过反向端(-)接收到磁场力检测单元122输出的检测信号，和一个通过非反向端(+)输入的预置的参考信号。比较单元123比较两个检测信号，并通过输出端输出一个低电平信号。
从比较单元123输出的低电平信号被锁存器124锁存，并被施加到晶体管Q0的基极。
因此，晶体管Q0随加到基极的低电平信号被截止，外部电压VCC通过信号输出单元22的电阻R3被输出到微机3的输入端口PI2。
同时，当驱动永久磁铁6是S极时，晶体管Q0被接通，外部电压VCC通过电阻R3和晶体管Q0被接地。
因此，低电平信号被施加到微机3的输入端口PI2。
结果，当驱动永久磁铁6被转动时，由于N极和S极是交替的，微机3的输入端口PI2交替地受到高电平信号和低电平信号。
因此，微机3通过施加到其输入端口PI2的脉冲信号，计算目前电机的转速，识别电机的工作状态，并根据识别结果显示电机M的工作状态。
就是说，微机3判断出，当目前的转速高于正常的转速时，六角形分子水生产容器中水较少，并根据判断输出一个低电平信号。
因此，显示单元5的发光二极管LED3发光，使用者因此识别出，六角形分子水生产容器7中没有水了。
此外，由于电机被驱动了一定时间，当六角形分子水生产完成以后，微机3通过输出端口PO3输出一个低电平信号，并接通发光二极管LED2。因此，使用者能够识别出，六角形分子水生产完成了。
但是，当灌入六角形分子水生产容器中的水量很少，而且电机获得的负载较小时，由于电机的转速被提高，电机的噪声将增大。此外，由于电机的转速根据驱动电压的变化而变化，电机的性能减弱。此外，由于传统的电机转速控制装置采用继电器驱动电机，使制造成本增加。
因此，本发明的目的是提供一种电机转速控制装置和方法，它能够克服传统电机转速控制装置和方法所遇到的问题。
本发明的另一个目的是提供一种改进的电机转速控制装置和方法，利用这种装置，通过将目前的电机转速与以前的转速进行比较，能够获得恒定的电机转速，
为了实现上述目的，提供了一种电机转速控制装置，它包括一个开关输入单元，用户可通过它选择所需要的功能；一个转速检测单元，检测电机的转速；一个微机，根据转速检测单元输出的检测信号计算电机的转动，将所获得的转速与预存储的进行比较，根据比较输出一个相位控制信号；一个相位控制单元，根据微机输出的相位控制信号控制电机的相位。
为了实现上述目的，提供了一种电机转速控制方法，它包括以下步骤：第一步，计算电机的现行转速；第二步，将第一步所得的转速与预存储的电机转速进行比较，根据所说的比较输出一个相位控制信号；第三步，根据第二步获得的相位控制信号控制电机的相位，并连续重复第一步和第二步。
附图1为传统的电机转速控制装置的原理框图。
附图2为六角形分子水生产装置采用的传统的电机转速控制装置的示意图。
附图3为附图1和2中的霍尔传感器电路的电路图。
附图4为使用了一种本发明的控制马达的转速方法的电机转速控制装置的原理框图。
附图4为使用了一种本发明的控制马达的转速方法的电机转速控制装置的原理框图，其中包括一个开关输入单元1，转速检测单元2，显示单元5；和根据转速检测单元2输出的检测信号SS计算电机的转速，将计算所得的转速与预存储的电机转速进行比较，并根据比较结果输出相位控制信号PCS微机3′；一个相位控制单元4′，根据微机3′输出的相位控制信号PCS控制电机M的相位。
相位控制单元4′包括一个根据微机3′输出的相位控制信号PCS接通或关断的晶体管Q11和一个根据晶体管Q11的接通或关断对电机的相位进行控制的三端双向可控硅开关元件TA。
此外，根据本发明的电机转速控制方法包括以下步骤，第一步，计算电机的当前转速；第二步，将第一步所得的转速与预存储的电机转速进行比较，根据所说的比较输出一个相位控制信号；第三步，根据第二步获得的相位控制信号控制电机的相位，并连续重复第一步和第二步。
现在借助于附图4详细说明根据本发明的电机转速控制方法。
开始时，当使用者启动开关输入单元1的驱动开关KEY，从而驱动电机M时，一个高电平的相位控制信号PCS通过微机3′的输出端PI1被输出，并被加到相位控制单元4′的晶体管Q11的基极。
因此，由于晶体管Q11根据施加到基极上的相位控制信号PCS被接通，并且一个低电平信号被施加到三端双向可控硅开关元件TA的触发端，交流电压AC通过三端双向可控硅开关元件TA被加到电机M上。
因此，转速检测单元2检测目前驱动电机M的转速，并根据检测输出一个检测信号SS。
微机3′通过输入端口PI12接收到转速检测单元输出的检测信号SS，计算出电机M的转速，并将计算得到的转速储存。
因此，转速检测单元2检测电机的转速，并根据检测结果输出检测信号SS输出到微机3′的输入端口PI12。
因此，晶体管Q11根据微机3′输出的相位控制信号PCS被接通或关断，三端双向可控硅开关元件TA根据接通或关断情况被驱动，电机M的相位被控制。
就是说，随着上述操作被重复地执行，电机M被恒定地驱动。
同时，微机3′通过输出端口P12至P14根据电机M的工作状态输出一个适当的信号，引起发光二极管LED1至LED3发光，显示电机M的工作状态。
如上所述，控制电机转速的方法能够在六角形分子水生产容器中的水量被减小或者电机驱动电压有波动的情况下精确控制电机转速。此外，它能够降低由于电机被高速驱动引起的噪声，并且由于使用三端双向可控硅开关元件驱动电机，制造成本被降低。
此外，这种控制电机转速的方法可以用于各种类型的电机。
虽然为了说明的目的公开了本发明的实施例，但是本领域普通技术人员能够理解，还存在如权利要求所描述的、不偏离本发明的范围和精神的各种改进、替换形式。
Claims (3)
1、一种电机转速控制装置，它包括：
一个开关输入单元，用户可通过它选择所需要的功能；
一个转速检测单元，检测电机的转速；
一个微机，根据所说的转速检测单元输出的检测信号计算电机的转动，将所获得的转速与预存储的进行比较，根据比较结果输出一个相位控制信号；
一个相位控制单元，根据微机输出的相位控制信号控制电机的相位。
2、一种电机转速控制方法，它包括以下步骤：
第一步，计算电机的现行转速；
第二步，将所说的第一步所得的所说转速与预存储的所说电机的转速进行比较，根据所说的比较结果输出一个相位控制信号；
第三步，根据所说的第二步获得的相位控制信号控制电机的相位，并连续重复第一步和第二步。
3、根据权利要求2所说的方法，其中所说的第二步的相位控制是由一个三端双向可控硅开关元件完成的。
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