CN211266816U

CN211266816U - 一种基于单片机的三相异步电机多功能控制器

Info

Publication number: CN211266816U
Application number: CN201921585701.0U
Authority: CN
Inventors: 胡刚; 付一成; 吴承祥; 刘利; 刘炎
Original assignee: Inner Mongolia Zhongmei Mengda New Energy Chemical Co ltd
Current assignee: Chinacoal Erdos Energy Chemical Co ltd
Priority date: 2019-09-23
Filing date: 2019-09-23
Publication date: 2020-08-14
Anticipated expiration: 2029-09-23

Abstract

本实用新型属于三相电机控制领域，具体涉及一种基于单片机的三相异步电机多功能控制器，显示模块、单片机模块、电源模块与电机控制模块；所述电源模块分别电连接显示模块、单片机模块与电机控制模块，所述电源模块用于向各个模块进行供电；所述电机控制模块分别电连接单片机模块与三相异步电机，所述电机控制模块用于接收单片机模块的状态信号并驱动三相异步电机；所述显示模块电连接单片机模块，所述显示模块用于显示单片机模块发送给电机的状态信号；本装置操作电压低，节省元器件成本，并且通过单片机实现了三相异步电机的多种智能控制模式。

Description

一种基于单片机的三相异步电机多功能控制器

技术领域

本实用新型属于三相电机控制领域，具体涉及一种基于单片机的三相异步电机多功能控制器。

背景技术

三相异步电机凭借其构造简单、控制方便、体积小、效率高等优点在工业生产中被广泛应用。

而现有的电机控制器及其控制方式使用的元器件多、接线复杂、粗糙，元器件造价昂贵，而且操作电压为220V的非安全电压容易对人体造成伤害，因此有必要提出新型以及智能的电机控制器。

实用新型内容

为了解决现有技术中存在的上述问题，本实用新型提供了一种+主题名称一种基于单片机的三相异步电机多功能控制器。本实用新型要解决的技术问题通过以下技术方案实现：

一种基于单片机的三相异步电机多功能控制器，包括：显示模块、单片机模块、电源模块与电机控制模块；所述电源模块分别电连接显示模块、单片机模块与电机控制模块，所述电源模块用于向各个模块进行供电；所述电机控制模块分别电连接单片机模块与三相异步电机，所述电机控制模块用于接收单片机模块的状态信号并驱动三相异步电机；所述显示模块电连接单片机模块，所述显示模块用于显示单片机模块发送给电机的状态信号。

进一步的，所述单片机模块包括89C52单片机最小系统与指示灯按键电路；所述指示灯按键电路包括指示灯DR1、指示灯DR2、指示灯DG和按键S1～S5；所述指示灯DR1、指示灯DR2与指示灯DG的正极分别电连接89C52单片机的28脚、27脚和26脚；所述指示灯DR1、指示灯DR2与指示灯DG的负极接地；所述按键S1～S5的一端分别电连接89C52 单片机的21脚～25脚，所述按键S1～S5的另一端接地；89C52单片机39脚、38脚与37脚分别电连接光电耦合器U2～U4的2脚，所述光电耦合器U2～U4的1脚与3脚分别电连接 VCC电源。

进一步的，所述显示模块包括LCD12864显示屏，所述LCD12864显示屏的1脚、15 脚与20脚分别接地，所述LCD12864显示屏的2脚、4脚与19脚分别电连接VCC电源；所述LCD12864显示屏的5脚与6脚分别电连接89C52单片机的32脚与33脚；所述LCD12864 显示屏3脚电连接10K滑动电阻R3的滑动端，10K滑动电阻R3的一固定端置空，10K滑动电阻R3的另一固定端电连接LCD12864显示屏的19脚。

进一步的，所述电源模块包括：220～12AC变压器T1、整流桥D1和7805稳压模块VR1，所述220～12AC变压器T1输入端连接220V系统电源，所述220～12AC变压器T1输出端电连接整流桥D1一端，整流桥D1另一端电连接7805稳压模块VR1输入端；所述7805 稳压模块VR1的输出端为整个模块系统提供5V的VCC电源电压。

进一步的，实现点动和点动加自锁控制模式时，所述电机控制模块为，包括断路器QF、热继电器FR、电机M、双向可控硅KM1与交流接触器KM4，三相电源三路输入分别依次电连接断路器QF、交流接触器KM4、热继电器FR和电机M；所述双向可控硅KM1的A1端电连接系统电源相线,A2端电连接交流接触器KM4的线圈一端，交流接触器KM4的线圈的另一端电连接系统电源的中性线，所述双向可控硅KM1的控制端电连接光电耦合器U2的4脚。

进一步的，实现正反转模式时，所述电机控制模块还可以为，包括断路器QF、热继电器FR、电机M、双向可控硅KM1～KM2与交流接触器KM4～KM5，三相电源三路输入分别依次电连接断路器QF、相互并联的交流接触器KM4～KM5、热继电器FR和电机M；所述双向可控硅KM1～KM2的A1端均电连接系统电源相线，所述双向可控硅KM1～KM2 的A2端分别电连接交流接触器KM4～KM5线圈的一端，交流接触器KM4～KM5线圈的另一端电连接电源中性线，所述双向可控硅KM1～KM2的控制端分别电连接光电耦合器 U2～U3的4脚。

进一步的，实现星三角启动模式时，所述电机控制模块还可以为，包括断路器 QF、热继电器FR、电机M、双向可控硅KM1～KM3与交流接触器KM4～KM6；三相电源三路输入分别依次电连接断路器QF、热继电器FR、相互并联的交流接触器KM4～KM6和电机M；所述双向可控硅KM1～KM3的A1端均电连接系统电源相线，所述双向可控硅 KM1～KM3的A2端分别电连接交流接触器KM4～KM6线圈的一端，交流接触器KM4～KM6 线圈的另一端电连接电源中性线，所述双向可控硅KM1～KM3的控制端分别电连接光电耦合器U2～U4的4脚。

本实用新型的有益效果：

本方案的三相异步电机多功能控制器，使人在安全电压下对电机进行控制，减小了安全隐患，同时使用单片机对电机的多种模式实现智能控制，并使用单片机内部的定是计数器节约了购买时间继电器的经费，极大的简化的电路结构，节省元器件的花费。

以下将结合附图及实施例对本实用新型做进一步详细说明。

附图说明

图1是本控制器原理结构示意图。

图2是本控制器单片机最小系统电路结构示意图。

图3是本控制器显示模块电路结构示意图。

图4是本控制器电源模块电路结构示意图。

图5电机控制模块点动控制模式与点动加自锁控制模式电气原理图。

图6是电机控制模块电机正反转模式电气原理图。

图7是电机控制模块星三角启动模式电气原理图。

图8是光电耦合器电路结构示意图。

具体实施方式

为进一步阐述本实用新型达成预定目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及实施例对本实用新型的具体实施方式、结构特征及其功效，详细说明如下。

如图1所示，一种基于单片机的三相异步电机多功能控制器，其包括：显示模块、单片机模块、电源模块与电机控制模块；电源模块分别电连接显示模块、单片机模块与电机控制模块，电源模块用于向各个模块进行供电；电机控制模块分别电连接单片机模块与三相异步电机，电机控制模块用于接收单片机模块的状态信号并驱动三相异步电机；显示模块电连接单片机模块，显示模块用于显示单片机模块发送给电机的状态信号。

如图2所示，单片机模块包括89C52单片机最小系统与指示灯按键电路；指示灯按键电路包括指示灯DR1、指示灯DR2、指示灯DG和按键S1～S5；指示灯DR1、指示灯 DR2与指示灯DG的正极分别电连接89C52单片机的28脚、27脚和26脚；指示灯DR1、指示灯DR2与指示灯DG的负极接地；按键S1～S5的一端分别电连接89C52单片机的21脚～25脚，按键S1～S5的另一端接地；89C52单片机39脚、38脚与37脚分别电连接有光电耦合器U2～U4；按键S1～S5分别可设定为正转按钮、反转按钮、时间+按键、时间-按键与返回按钮。

如图3所示，显示模块包括LCD12864显示屏，LCD12864显示屏的1脚、15脚与20 脚分别接地，LCD12864显示屏的2脚、4脚与19脚分别电连接VCC电源；LCD12864显示屏的5脚与6脚分别电连接89C52单片机的32脚与33脚；LCD12864显示屏3脚电连接10K 滑动电阻R3的滑动端，10K滑动电阻R3的一固定端置空，10K滑动电阻R3的另一固定端电连接LCD12864显示屏的19脚。

如图4所示，电源模块包括：220～12AC变压器T1、整流桥D1和7805稳压模块VR1，220～12AC变压器T1输入端连接220V系统电源，220～12AC变压器T1输出端电连接整流桥D1一端，整流桥D1另一端电连接7805稳压模块VR1输入端；7805稳压模块VR1的输出端为整个模块系统提供5V的VCC电源电压。

实施例1：如图5所示，点动控制模式与点动加自锁控制模式时，电机控制模块为，包括断路器QF、热继电器FR、电机M、双向可控硅KM1与交流接触器KM4，三相电源三路输入分别依次电连接断路器QF、交流接触器KM4、热继电器FR和电机M；双向可控硅KM1的A1端电连接系统电源相线,A2端电连接交流接触器KM4的线圈一端，交流接触器KM4的线圈的另一端电连接系统电源的中性线；双向可控硅KM1的通断用来控制交流接触器KM4是否吸合来控制三相异步电机的转停状态。

实施例2：如图6所示，电机正反转模式时，电机控制模块为，包括断路器QF、热继电器FR、电机M、双向可控硅KM1～KM2与交流接触器KM4～KM5，三相电源三路输入分别依次电连接断路器QF、相互并联的交流接触器KM4～KM5、热继电器FR和电机 M；双向可控硅KM1～KM2的A1端均电连接系统电源相线，双向可控硅KM1～KM2的A2 端分别电连接交流接触器KM4～KM5线圈的一端，交流接触器KM4～KM5线圈的另一端电连接电源中性线；双向可控硅KM1通断来控制交流接触器KM4是否吸合来控制三相异步电机的正转与否；双向可控硅KM2通断来控制交流接触器KM5是否吸合来控制三相异步电机的反转与否。

实施例3：如图7所示，星三角启动模式时，电机控制模块还可以为，包括断路器QF、热继电器FR、电机M、双向可控硅KM1～KM3与交流接触器KM4～KM6；三相电源三路输入分别依次电连接断路器QF、热继电器FR、相互并联的交流接触器KM4～KM6 和电机M；双向可控硅KM1～KM3的A1端均电连接系统电源相线，双向可控硅KM1～KM3 的A2端分别电连接交流接触器KM4～KM6线圈的一端，交流接触器KM4～KM6线圈的另一端电连接电源中性线；双向可控硅KM1和双向可控硅KM2的通断来控制交流接触器KM4和交流接触器KM6是否吸合控制三相异步电机的星型连接，双向可控硅KM2 和双向可控硅KM3是否通电来控制交流接触器KM4和交流接触器KM5是否吸合控制三相异步电机的三角形连接。

实施例4：本装置创新型结构结合现有单片机程序，可以实现包含点动控制，自锁控制、正反转控制、星三角启动控制四种模式通过上移和下移按键进行寻找自己所需要的模式，显示屏实时进行步骤显示，状态显示灯DG绿灯亮，并实时显示运行状态。

在看到点动模式时点击确定按按键，然后进入点动模式，当按下启动按钮时三相异步电机开始转动，DG绿灯熄灭DR1红灯一号亮表示正转；当松开启动按钮时三相异步电机停止转动DG绿灯亮DR1红灯一号熄灭表示停止；当需要返回上一个界面时按返回按钮。

在看到自锁模式时点击确定按按键，然后进入自锁模式，当按下启动按钮时三相异步电机开始转动DG绿灯熄灭DR1红灯一号亮表示正转；松开启动按钮后三相异步电机不会停止转动灯的状态也不会发生变化，按下停止按钮时三相异步电机停止转动，DG绿灯亮DR1红灯一号熄灭表示停止；当需要返回上一个界面时按返回按钮。

在看到三相异步电机正反转模式时点击确定按按键，然后进入三相异步电机正反转模式，当按下正转按钮时三相异步电机开始正向转动，DG绿灯熄灭DR1红灯一号亮表示正转；按下停止按钮时三相异步电机停止转动，DG绿灯亮DR1红灯一号熄灭表示停止；DG绿灯亮DR1红灯一号熄灭表示停止，按下反转按钮后三相异步电机开始正向转动，DR1红灯一号熄灭DR2红灯一号点亮表示反转；再按下停止按钮时三相异步电机停止转动，DG绿灯亮DR2红灯一号熄灭表示停止；当需要返回上一个界面时按返回按钮。

在看到星三角启动模式时点击确定按键，进入启动时间调整界面，初始时间为5秒，可以通过时间+和时间-按键对时间进行调整，当调节到与自己三相异步电机功率匹配的时间后，按下确定按钮然后进入星三角启动模式，当按下启动按钮时三相异步电机连接方式为星型连接方式，DG绿灯熄灭DR1红灯一号亮表示正转，单片机的计时器开始计时，当达到设定时间时，将三相异步电机的线路连接方式改变为三角形连接，在此期间按下停止按钮时三相异步电机停止转动，当需要返回上一个界面时按返回按钮。

本装置在对三相异步电机进行控制进行接线作业时处于人体安全电压之下，提高了作业的安全性，同时单片机的智能控制，节省了时间继电器等元器件的成本，同时也极大的节约导线等耗材，经济实惠。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。

Claims

1.一种基于单片机的三相异步电机多功能控制器，其特征在于：包括：显示模块、单片机模块、电源模块与电机控制模块；所述电源模块分别电连接显示模块、单片机模块与电机控制模块，所述电源模块用于向各个模块进行供电；所述电机控制模块分别电连接单片机模块与三相异步电机，所述电机控制模块用于接收单片机模块的状态信号并驱动三相异步电机；所述显示模块电连接单片机模块，所述显示模块用于显示单片机模块发送给电机的状态信号。

2.根据权利要求1所述的一种基于单片机的三相异步电机多功能控制器，其特征在于：所述单片机模块包括89C52单片机最小系统与指示灯按键电路；所述指示灯按键电路包括指示灯DR1、指示灯DR2、指示灯DG和按键S1～S5；所述指示灯DR1、指示灯DR2与指示灯DG的正极分别电连接89C52单片机的28脚、27脚和26脚；所述指示灯DR1、指示灯DR2与指示灯DG的负极接地；所述按键S1～S5的一端分别电连接89C52单片机的21脚～25脚，所述按键S1～S5的另一端接地；89C52单片机39脚、38脚与37脚分别电连接光电耦合器U2～U4的2脚，所述光电耦合器U2～U4的1脚与3脚分别电连接VCC电源。

3.根据权利要求1所述的一种基于单片机的三相异步电机多功能控制器，其特征在于：所述显示模块包括LCD12864显示屏，所述LCD12864显示屏的1脚、15脚与20脚分别接地，所述LCD12864显示屏的2脚、4脚与19脚分别电连接VCC电源；所述LCD12864显示屏的5脚与6脚分别电连接89C52单片机的32脚与33脚；所述LCD12864显示屏3脚电连接10K滑动电阻R3的滑动端，10K滑动电阻R3的一固定端置空，10K滑动电阻R3的另一固定端电连接LCD12864显示屏的19脚。

4.根据权利要求1所述的一种基于单片机的三相异步电机多功能控制器，其特征在于：所述电源模块包括：220～12AC变压器T1、整流桥D1和7805稳压模块VR1，所述220～12AC变压器T1输入端连接220V系统电源，所述220～12AC变压器T1输出端电连接整流桥D1一端，整流桥D1另一端电连接7805稳压模块VR1输入端；所述7805稳压模块VR1的输出端为整个模块系统提供5V的VCC电源电压。

5.根据权利要求1所述的一种基于单片机的三相异步电机多功能控制器，其特征在于：实现点动和点动加自锁控制模式时，所述电机控制模块为，包括断路器QF、热继电器FR、电机M、双向可控硅KM1与交流接触器KM4，三相电源三路输入分别依次电连接断路器QF、交流接触器KM4、热继电器FR和电机M；所述双向可控硅KM1的A1端电连接系统电源相线，A2端电连接交流接触器KM4的线圈一端，交流接触器KM4的线圈的另一端电连接系统电源的中性线，所述双向可控硅KM1的控制端电连接光电耦合器U2的4脚。

6.根据权利要求1所述的一种基于单片机的三相异步电机多功能控制器，其特征在于：实现正反转模式时，所述电机控制模块为，包括断路器QF、热继电器FR、电机M、双向可控硅KM1～KM2与交流接触器KM4～KM5，三相电源三路输入分别依次电连接断路器QF、相互并联的交流接触器KM4～KM5、热继电器FR和电机M；所述双向可控硅KM1～KM2的A1端均电连接系统电源相线，所述双向可控硅KM1～KM2的A2端分别电连接交流接触器KM4～KM5线圈的一端，交流接触器KM4～KM5线圈的另一端电连接电源中性线，所述双向可控硅KM1～KM2的控制端分别电连接光电耦合器U2～U3的4脚。

7.根据权利要求1所述的一种基于单片机的三相异步电机多功能控制器，其特征在于：实现星三角启动模式时，所述电机控制模块为，包括断路器QF、热继电器FR、电机M、双向可控硅KM1～KM3与交流接触器KM4～KM6；

三相电源三路输入分别依次电连接断路器QF、热继电器FR、相互并联的交流接触器KM4～KM6和电机M；所述双向可控硅KM1～KM3的A1端均电连接系统电源相线，所述双向可控硅KM1～KM3的A2端分别电连接交流接触器KM4～KM6线圈的一端，交流接触器KM4～KM6线圈的另一端电连接电源中性线，所述双向可控硅KM1～KM3的控制端分别电连接光电耦合器U2～U4的4脚。