CN210927488U

CN210927488U - 一种台钻的电机驱动控制电路

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Publication number: CN210927488U
Application number: CN201922117273.5U
Authority: CN
Inventors: 王庆; 李庆华
Original assignee: Jianfeng Electronic Technology Co ltd
Current assignee: Jianfeng Electronic Technology Co ltd
Priority date: 2019-12-02
Filing date: 2019-12-02
Publication date: 2020-07-03
Anticipated expiration: 2029-12-02

Abstract

本实用新型涉及一种台钻的电机驱动控制电路，本实用新型采用无刷电机及控制器替代传统的串励电机或交流电机，可以很好解决现有存在的问题，无刷电机没有碳刷，电机在转动的时候没有碳刷的摩擦，噪音小，而且控制器存在速度检测，可以精确的控制转速进行速度调节，输出扭力大，对于不同的负载状态下均不会出现大范围的掉速情况。本实用新型可以对台钻的实时速度进行控制，做到无级调速，并且对速度值进行显示，可以给用户带来极大的便捷，用户可以根据不同材料下的不同孔径进行快速的设置最佳的转孔速度。本实用新型具备噪音小，扭力大，运行不掉速，可方便快捷设置转速等优点。

Description

一种台钻的电机驱动控制电路

技术领域

本实用新型涉及微电路控制技术领域，尤其涉及一种台钻的电机驱动控制电路。

背景技术

现有的台钻多为串励电机或小型交流电机，使用起来噪声大，扭力小，调速不方便。台钻是作为给不同材料打孔用的专业工具，现有的台钻使用时，由于电机转速高，使用起来声音非常大，而且使用时负载加大掉速严重；台钻对于不同的材料转孔时需要不同的转速，以往都是通过调节电机与转轴之间的皮带轮配比来调节的，使用起来非常的不方便。因此设计一种噪音小，扭力大，运行不掉速，可方便快捷设置转速的电机驱动控制电路是十分有必要的。

实用新型内容

本实用新型为克服上述的不足之处，目的在于提供一种台钻的电机驱动控制电路，本实用新型采用无刷电机及控制器替代传统的串励电机或交流电机，可以很好解决现有存在的问题，无刷电机没有碳刷，电机在转动的时候没有碳刷的摩擦，噪音小，而且控制器存在速度检测，可以精确的控制转速进行速度调节，输出扭力大，对于不同的负载状态下均不会出现大范围的掉速情况。本实用新型可以对台钻的实时速度进行控制，真正的做到无级调速，并且对速度值进行显示，可以给用户带来极大的便捷，用户可以根据不同材料下的不同孔径进行快速的设置最佳的转孔速度。

本实用新型是通过以下技术方案达到上述目的：一种台钻的电机驱动控制电路，包括：EMC滤波电路、整流电路、电源保护电路、电源管理电路、三相逆变电路、微处理器、电流检测电路、控制按键电路、数码管显示控制电路、红外探头控制电路、照明控制电路、无刷电机；所述的EMC滤波电路与外部电源相通；所述的整流电路分别与 EMC滤波电路、电源保护电路、电源管理电路导通；所述的电源管理电路分别与照明控制电路、红外探头控制电路、数码管显示控制电路、三相逆变电路、微处理器相连；所述的微处理器分别与红外探头控制电路、数码管显示控制电路、控制按键电路、电流检测电路、三相逆变电路、电源保护电路相连；所述的电源保护电路、三相逆变电路、电流检测电路依次相连；所述的三相逆变电路与无刷电机相连接。

作为优选，所述的EMC滤波电路包括共模电感、Y电容，X电容，共同组成π型滤波电路，EMC滤波电路对输入和输出的电路干扰进行过滤。

作为优选，所述的整流电路将输入交流电压转为直流电压，一路经整流电路内的二极管整流后供电给电源管理电路；另一路经整流电路内的整流桥整流后通过电源保护电路供电给三相逆变电路，在发生电路故障或意外时，电源保护电路内的继电器进行切断电源，实现保护无刷电机的作用。

作为优选，所述的控制按键电路控制微处理器，微处理器控制无刷电机的启停和转速，并控制照明控制电路和红外探头控制电路。

作为优选，所述电源管理电路将输入的直流电压转为12V和3.3V，12V的电压为三相逆变电路、照明控制电路供电；3.3V的电压为微处理器、数码管显示控制电路、红外探头控制电路供电。

作为优选，所述电流检测电路对电机电流进行采样，并提供给微处理器，微处理器根据采集的电流确定无刷电机转子的位置。

作为优选，所述的微处理器控制数码管显示控制电路，数码管显示控制电路中的数码管显示无刷电机的转速。

作为优选，所述红外探头控制电路带有两个红外探头，两个红外探头所发射的光为交叉状。

作为优选，所述的无刷电机采用康胜电子的KSTZ001型电机。

本实用新型的有益效果在于：本实用新型具备噪音小，扭力大，运行不掉速，可方便快捷设置转速等优点，本实用新型可以对台钻的实时速度进行控制，并且对速度值进行显示，可以给用户带来极大的便捷，客户可以根据不同材料下的不同孔径进行快速的设置最佳的转孔速度。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型的EMC滤波电路示意图；

图3是本实用新型的EMC滤波电路、电源保护电路及整流电路示意图；

图4是本实用新型的按键控制电路示意图；

图5是本实用新型的电源管理电路示意图；

图6是本实用新型的电流检测电路示意图；

图7是本实用新型的微处理器示意图；

图8是本实用新型的数码管显示控制电路示意图；

图9是本实用新型的红外探头控制电路示意图；

图10是本实用新型的照明控制电路示意图；

图11是本实用新型的三相逆变电路示意图；

图12是本实用新型的供电电路示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型进行进一步描述，但本实用新型的保护范围并不仅限于此：

实施例：如图1所示，一种台钻的电机驱动控制电路由EMC滤波电路、整流电路、电源保护电路、电源管理电路、三相逆变电路、微处理器、电流检测电路、控制按键电路、数码管显示控制电路、红外探头控制电路、照明控制电路、无刷电机组成。EMC滤波电路与外部电源相通；整流电路分别与EMC滤波电路、电源保护电路、电源管理电路导通；电源管理电路分别与照明控制电路、红外探头控制电路、数码管显示控制电路、三相逆变电路、微处理器相连；微处理器分别与红外探头控制电路、数码管显示控制电路、控制按键电路、电流检测电路、三相逆变电路、电源保护电路相连；电源保护电路、三相逆变电路、电流检测电路依次相连；三相逆变电路与无刷电机相连接。

如图2所示，EMC滤波电路包括共模电感、Y电容，X电容，共同组成π型滤波电路，EMC滤波电路对输入和输出的电路干扰进行过滤。

如图3所示，图中左侧黑框内的为EMC滤波电路，右侧黑框内的为电源保护电路，余下的为整流电路；AC电源流经EMC滤波电路后一路经过整流桥整流，经过继电器后给三相逆变电路供电，继电器作为故障发生时切断电源起保护作用；另一路经由二极管整流后给开关电源供电，作为电源管理电路，给微处理器，数码管显示控制电路，红外探头控制电路，照明控制电路，三相逆变电路的驱动部分供电。其中电源管理电路取电点在图中所示B点取电，二极管D8进行半波整流，对电源管理电路供电。如果在图中所示A点取电，由经整流桥整流后取电，则当关机时，由于电机供电系统的大滤波电容放电，导致电源管理长时间供电，让操作者误以为没有断电。如果在图中C点取电，则电流没有流经EMC滤波电路，导致EMC干扰测试比较难通过。

如图4所示的为按键控制电路，按键控制电路通过按键输入控制微处理器，微处理器控制无刷电机的启停和转速，并控制照明控制电路和红外探头控制电路的开与关。

如图5所示，电源管理电路将310V的输入电压转变为12V电压，给照明控制电路以及三相逆变电路的驱动提供电源，再由U5降压到 3.3V,为微处理器提供电源，同时给数码管显示控制电路、红外探头控制电路提供电源。

图6为电流检测电路示意图，电流检测电路对电机电流进行采样，并提供给微处理器，微处理器根据采集的电流确定无刷电机转子的位置，实现控制三相逆变电路对无刷电机进行换相。

图7为微处理器示意图，通过按键给微处理器输入指令，微处理器通过相关指令实现无刷电机的启停加减速，以及照明灯及红外探头的开和关。

如图8所示，微处理器控制数码管显示控制电路，数码管显示控制电路中的数码管显示无刷电机的转速，停机状态则显示转速为0。

图9为红外探头控制电路示意图，在按键控制电路上按下相应的按键,再由微处理器来控制红外探头的开和关，两个红外探头所发射的光为交叉状，其交点即为所需转孔位置。

图10为照明控制电路示意图，在按键控制电路上按下相应的按键，再由微处理器来控制照明灯的开通和熄灭。

图11为三相逆变电路示意图，电机的电源来源于AC电源整流后的电压，驱动部分电源来源于电源管理电路，由微处理器控制驱动使三相电压交替变换控制电机启动停止，加速减速。

图12为无刷电机控制器的供电电路示意图，由EMC滤波电路，整流电路，电源保护电路，以及电源管理电路组成；共同组成的供电电路为整个电机控制器供电。

本实用新型使用时，在控制按键电路中有按键操作的时候，微处理器会识别所按按键的操作指令，如开照明灯，关照明灯，开红外探头，关红外探头，以及对电机的控制。对于电机的控制以下做详细介绍：台钻的无刷电机属于同步电机，电机的转子随着定子的磁场旋转，转子连接钻头，而定子的旋转磁场由三相逆变电路改变。定子线圈每两相之间都有一个线圈，该线圈通电时会产生一个方向固定的磁场，三个线圈产生三个磁场，磁场的强弱由所通过的电流决定，且每两线圈之间产生的磁场在空间角度上相差120度，三个磁场在空间合成一个矢量磁场，该磁场根据三个定子线圈产生的三个磁场叠加而成，为使电机转子不停的转动，该矢量磁场需要不停的旋转，也就是控制三个定子线圈产生的磁场大小，而定子线圈产生的磁场是由加在两端的电压决定的，也就是由三相逆变电路控制，而三相逆变电路的信号是由微处理器发出的，也就是说微处理器可以控制三个定子线圈产生的磁场，进而可以控制电机的启动停止，加速减速。微处理器通过电流采样电路来检测电机转子的位置，也可以计算出当前转速，进而和设定值相比较，进行电机的加速和减速控制。

综上所述，本实用新型电路相对简单、设计巧妙、控制简单可靠、抗干扰能力强。

以上的所述乃是本实用新型的具体实施例及所运用的技术原理，若依本实用新型的构想所作的改变，其所产生的功能作用仍未超出说明书及附图所涵盖的精神时，仍应属本实用新型的保护范围。

Claims

1.一种台钻的电机驱动控制电路，其特征在于，包括：EMC滤波电路、整流电路、电源保护电路、电源管理电路、三相逆变电路、微处理器、电流检测电路、控制按键电路、数码管显示控制电路、红外探头控制电路、照明控制电路、无刷电机；所述的EMC滤波电路与外部电源相通；所述的整流电路分别与EMC滤波电路、电源保护电路、电源管理电路导通；所述的电源管理电路分别与照明控制电路、红外探头控制电路、数码管显示控制电路、三相逆变电路、微处理器相连；所述的微处理器分别与红外探头控制电路、数码管显示控制电路、控制按键电路、电流检测电路、三相逆变电路、电源保护电路相连；所述的电源保护电路、三相逆变电路、电流检测电路依次相连；所述的三相逆变电路与无刷电机相连接。

2.根据权利要求1所述的一种台钻的电机驱动控制电路，其特征在于：所述的EMC滤波电路包括共模电感、Y电容，X电容，共同组成π型滤波电路，EMC滤波电路对输入和输出的电路干扰进行过滤。

3.根据权利要求1所述的一种台钻的电机驱动控制电路，其特征在于：所述的整流电路将输入交流电压转为直流电压，一路经整流电路内的二极管整流后供电给电源管理电路；另一路经整流电路内的整流桥整流后通过电源保护电路供电给三相逆变电路，在发生电路故障或意外时，电源保护电路内的继电器进行切断电源，实现保护无刷电机的作用。

4.根据权利要求1所述的一种台钻的电机驱动控制电路，其特征在于：所述的控制按键电路控制微处理器，微处理器控制无刷电机的启停和转速，并控制照明控制电路和红外探头控制电路。

5.根据权利要求1所述的一种台钻的电机驱动控制电路，其特征在于：所述电源管理电路将输入的直流电压转为12V和3.3V，12V的电压为三相逆变电路、照明控制电路供电；3.3V的电压为微处理器、数码管显示控制电路、红外探头控制电路供电。

6.根据权利要求1所述的一种台钻的电机驱动控制电路，其特征在于：所述电流检测电路对电机电流进行采样，并提供给微处理器，微处理器根据采集的电流确定无刷电机转子的位置。

7.根据权利要求1所述的一种台钻的电机驱动控制电路，其特征在于：所述的微处理器控制数码管显示控制电路，数码管显示控制电路中的数码管显示无刷电机的转速。

8.根据权利要求1所述的一种台钻的电机驱动控制电路，其特征在于：所述的红外探头控制电路带有两个红外探头，两个红外探头所发射的光为交叉状。

9.根据权利要求1所述的一种台钻的电机驱动控制电路，其特征在于：所述的无刷电机采用康胜电子的KSTZ001型电机。