CN206960902U - 一种无刷直流电机远程控制系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种无刷直流电机远程控制系统，包括无刷直流电机，服务器和客户端，无刷直流电机连接服务器，服务器通过网络连接客户端，还包括无刷直流电机控制系统，无刷直流电机控制系统控制无刷直流电机，无刷直流电机控制系统包括微处理器，蓝牙模块，保护模块，功率驱动模块，电流采集模块，霍尔采集模块，编码器采集模块，电流处理模块，霍尔处理模块，编码器处理模块，IPM功率模块，霍尔传感器，光电编码器，电源管理模块，电源；本实用新型可通过微处理器控制，引入蓝牙和互联网技术，搭建远程控制平台，实现对无刷直流电机远程控制。
Description
技术领域
本实用新型涉及电机控制系统，特别涉及一种无刷直流电机远程控制系统。
背景技术
无刷直流无刷直流电机由于可靠性高、结构简单、输出转矩大等特点广泛应用在伺服领域。在工业控制领域，随着控制系统规模的扩大，传统的集中式控制系统难以满足工业分散化的控制需求，经常需要对设备进行远程控制，但是，现有的远程控制是通过控制器与上位机之间布置了大量通信电缆实现通信，这样操作增加了成本，远距离传输也不便利，由于蓝牙技术具有低成本，容易配置，又可以满足相当距离传输的需求，同互联网结合可以有效实现远程系统控制。
实用新型内容
本实用新型为了解决现有技术的问题，提供了一种可通过微处理器控制，引入蓝牙和互联网技术，搭建远程控制平台，实现无刷直流电机远程控制的无刷直流电机远程控制系统。
本实用新型的具体技术方案如下：一种无刷直流电机远程控制系统，包括无刷直流电机，服务器和客户端，所述无刷直流电机连接服务器，所述服务器通过网络连接客户端，还包括无刷直流电机控制系统，所述无刷直流电机控制系统控制无刷直流电机，所述无刷直流电机控制系统包括微处理器，蓝牙模块，保护模块，功率驱动模块，电流采集模块，霍尔采集模块，编码器采集模块，电流处理模块，霍尔处理模块，编码器处理模块，IPM功率模块，霍尔传感器，光电编码器，电源管理模块，电源，所述IPM功率模块，霍尔传感器，光电编码器，保护模块，功率驱动模块分别连接无刷直流电机，所述蓝牙模块连接上位机，所述IPM功率模块，霍尔传感器，光电编码器分别连接电流采集模块，霍尔采集模块，编码器采集模块，所述电流采集模块，霍尔采集模块，编码器采集模块分别连接电流处理模块，霍尔处理模块，编码器处理模块，所述电流处理模块，霍尔处理模块，编码器处理模块分别连接微处理器，所述微处理器还分别连接蓝牙模块，保护模块，功率驱动模块和电源管理模块；
所述电源包括控制电源和无刷直流电机电源，所述控制电源连接电源管理模块，所述无刷直流电机电源连接无刷直流电机。
优选的，所述网络采用TCP通信协议和服务器进行通信。
优选的，所述客户端设有多个。
优选的，所述微处理器的型号为STM32F103，其用于通过串行通信蓝牙模块转换信号为蓝牙信号，信号传输给服务器完成上、下位机的控制。
优选的，所述IPM功率模块的型号为FSBB20CH60IPM模块。
优选的，所述保护模块为无刷直流电机保护器，可采用型号为ZHRA1，其用于将过流、过压、欠压反馈到微处理器构成中断保护。
优选的，所述光电编码器用来判断无刷直流电机的旋转位置和速度，用来完成闭环控制。
优选的，所述电源管理模块可采用型号为LM7805或者LM1117。
本实用新型的技术效果：本实用新型微处理器通过蓝牙与服务器通信，服务器由网络连接客户端和无刷直流电机控制系统，实现了无刷直流电机的互联网远程控制，使用无刷直流电机控制系统的远程客户端可以方便的访问现场的无刷直流电机控制系统，对无刷直流电机进行实时控制和检测，且微处理器和基础上，引入蓝牙和互联网技术，搭建远程实验平台，实现无刷直流无刷直流电机的远程控制。
附图说明
图1是本实用新型无刷直流电机远程控制系统的系统示意图。
图2是本实用新型无刷直流电机控制系统的示意图。
图中：无刷直流电机1，服务器2，客户端3，无刷直流电机控制系统4，微处理器41，蓝牙模块42，保护模块43，功率驱动模块44，电流采集模块45，霍尔采集模块46，编码器采集模块47，电流处理模块48，霍尔处理模块49，编码器处理模块50，IPM功率模块51，霍尔传感器52，光电编码器53，电源管理模块54，电源55，网络6。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步说明。
如图1至图2所示，一种无刷直流电机远程控制系统，包括无刷直流电机1，服务器2和客户端3，所述无刷直流电机1连接服务器2，所述服务器2通过网络6连接客户端3，从而实现了网络通信，该系统还包括无刷直流电机控制系统 4，所述无刷直流电机控制系统4控制无刷直流电机1，所述无刷直流电机控制系统4包括微处理器41，蓝牙模块42，保护模块43，功率驱动模块44，电流采集模块45，霍尔采集模块46，编码器采集模块47，电流处理模块48，霍尔处理模块49，编码器处理模块50，IPM功率模块51，霍尔传感器52，光电编码器53，电源管理模块54，电源55，所述IPM功率模块51，霍尔传感器52，光电编码器53，保护模块43，功率驱动模块44分别连接无刷直流电机1，IPM功率模块为智能功率模块，由于IPM内部集成了逻辑、控制、检测和保护电路，使用起来方便，霍尔传感器用于位置、位移、速度、加速度、角度、角速度、转数、转速以及工作状态发生变化的时间等，转变成电量来进行检测和控制，霍尔传感器可单独设有电源供电，光电编码器用于反映当前无刷直流电机的转速，蓝牙模块用于将控制信号传输至客户端，所述IPM功率模块51，霍尔传感器52，光电编码器53分别连接电流采集模块45，霍尔采集模块46，编码器采集模块47，电流采集模块为电流信号采集模块，其可采用型号为DFM206，其采用高性能元器件及抗干扰电路设计，能够在恶劣的环境里进行正常的信号采集及数据通讯，可对无刷直流电机功率，而霍尔采集模块可采用型号为DAM-6084 模块，用于采集数字信号及有源/无源开关量信号,可直接采集霍尔开关信息，所述编码器采集模块可采用IPAM-7404，其具有计数、测频功能的数据采集模块所述电流采集模块45，霍尔采集模块46，编码器采集模块47分别连接电流处理模块48，霍尔处理模块49，编码器处理模块50，通过相应模块对无刷直流电机采集信号调理及处理后，可交由微处理器控制，所述电流处理模块48，霍尔处理模块49，编码器处理模块50分别连接微处理器41，所述微处理器41还分别连接蓝牙模块42，保护模块43，功率驱动模块44和电源管理模块54；
所述电源55包括控制电源和无刷直流电机电源，所述电源55连接电源管理模块54，控制电源通过电源管理模块连接微处理器，而无刷直流电机电源连接无刷直流电机，分别对无刷直流电机和无刷直流电机控制系统分别供电。
所述网络6采用TCP通信协议和服务器进行通信。
所述客户端3设有多个，可实现与多个客户端通信，客户端可为无线通信终端，其包括具有无线通信的设备，如手机，电脑，平板电脑等，主要用于实现将信息传输至无线通信设备。
所述微处理器41的型号为STM32F103，其用于通过串行通信蓝牙模块转换信号为蓝牙信号，信号传输给服务器完成上、下位机的控制。该微处理器实现 125DM IPS/MH z，3级流水线并带分支指令预测，采用Thumb 2指令集，最高工作频率可达72MH z。STM32F103片上集成了一个高级定时器TIM1，能够输出六路互补带死区的PWM波，并且具有输入打断功能。当功率器件上出现过流时使用打断功能来关闭PWM输出，保护功率器件。
所述IPM功率模块51的型号为FSBB20CH60。该功率智能模块最大工作电压为600V，最大工作电流20A，具有很强的自我保护电路，并带有一路故障输出。采用功率模块不但减小了系统的体积，而且比采用功率管加驱动芯片的方案具有更强的可靠性。
所述保护模块43为无刷直流电机保护器，其用于将过流、过压、欠压反馈到微处理器构成中断保护。其可采用型号为ZHRA1，采用数字微芯技术,真有效值测量,有效对抗工业谐波,测量误差小
所述光电编码器53用来判断无刷直流电机的旋转位置和速度，用来完成闭环控制。
所述电源管理模块54可采用型号为LM7805或者LM1117，其具有对电能的变换、分配、检测及其他电能管理的职责的作用。
基于上述的技术方案，本实用新型工作原理在于：客户端通过网络采用TCP 通信协议和服务器进行通信，服务器是实现远程控制的核心，一方面通过蓝牙模块建立起同微处理器的连接，另一方面通过网络建立起与客户端的连接。微处理器接受客户端的命令，并且将反馈信息通过服务器发送给客户端，实现无刷直流电机的闭环控制。
无刷直流电机控制系统是以微处理器为控制核心，通过脉宽调制产生6路 PWM，送入功率驱动模块。功率驱动模块将母线电压逆变转换为对应3相驱动电压使能无刷直流无刷直流电机。微处理器捕获无刷直流电机上的霍尔位置信息控制逆变电压，通过无刷直流电机上的光电编码器用来判断无刷直流电机的旋转位置和速度，用来完成闭环控制。功率单元上的过流、过压、欠压反馈到微处理器构成中断保护。微处理器通过串行通信蓝牙通信模块转换信号为蓝牙信号，信号传输给服务器完成上、下位机的控制。
本实用新型微处理器通过蓝牙与服务器通信，服务器由网络连接客户端和无刷直流电机控制系统，实现了无刷直流电机的互联网远程控制，使用无刷直流电机控制系统的远程客户端可以方便的访问现场的无刷直流电机控制系统，对无刷直流电机进行实时控制和检测，且微处理器和基础上，引入蓝牙和互联网技术，搭建远程实验平台，实现无刷直流无刷直流电机的远程控制。
需要指出的是，上述较佳实施例仅为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种无刷直流电机远程控制系统，包括无刷直流电机，服务器和客户端，所述无刷直流电机连接服务器，所述服务器通过网络连接客户端，其特征在于：还包括无刷直流电机控制系统，所述无刷直流电机控制系统控制无刷直流电机，所述无刷直流电机控制系统包括微处理器，蓝牙模块，保护模块，功率驱动模块，电流采集模块，霍尔采集模块，编码器采集模块，电流处理模块，霍尔处理模块，编码器处理模块，IPM功率模块，霍尔传感器，光电编码器，电源管理模块，电源，所述IPM功率模块，霍尔传感器，光电编码器，保护模块，功率驱动模块分别连接无刷直流电机，所述蓝牙模块连接上位机，所述IPM功率模块，霍尔传感器，光电编码器分别连接电流采集模块，霍尔采集模块，编码器采集模块，所述电流采集模块，霍尔采集模块，编码器采集模块分别连接电流处理模块，霍尔处理模块，编码器处理模块，所述电流处理模块，霍尔处理模块，编码器处理模块分别连接微处理器，所述微处理器还分别连接蓝牙模块，保护模块，功率驱动模块和电源管理模块；
所述电源包括控制电源和无刷直流电机电源，所述控制电源连接电源管理模块，所述无刷直流电机电源连接无刷直流电机。
2.如权利要求1所述的无刷直流电机远程控制系统，其特征在于：所述网络采用TCP通信协议和服务器进行通信。
3.如权利要求1所述的无刷直流电机远程控制系统，其特征在于：所述客户端设有多个。
4.如权利要求1所述的无刷直流电机远程控制系统，其特征在于：所述微处理器的型号为STM32F103，其用于通过串行通信蓝牙模块转换信号为蓝牙信号，信号传输给服务器完成上、下位机的控制。
5.如权利要求1所述的无刷直流电机远程控制系统，其特征在于：所述IPM功率模块的型号为FSBB20CH60。
6.如权利要求1所述的无刷直流电机远程控制系统，其特征在于：所述保护模块为无刷直流电机保护器，可采用型号为ZHRA1，其用于将过流、过压、欠压反馈到微处理器构成中断保护。
7.如权利要求1所述的无刷直流电机远程控制系统，其特征在于：所述光电编码器用来判断无刷直流电机的旋转位置和速度，用来完成闭环控制。
8.如权利要求1所述的无刷直流电机远程控制系统，其特征在于：所述电源管理模块可采用型号为LM7805或者LM1117。
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