CN214210942U - 一种多管自平衡离心机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种多管自平衡离心机，包括主控模块、操作模块、检测模块、门锁、驱动模块、电源模块，主控模块通过导线分别与操作模块、检测模块、门锁、驱动模块、电源模块呈电性连接，电源模块包括PWM控制芯片，且PWM控制芯片通过导线与主控模块呈电性连接，检测模块包括霍耳传感器与门开关检测传感器，霍耳传感器通过导线与驱动模块呈电性连接。本实用新型在使用该离心机时，隔离开关电源，实现了低待机功耗和全电压范围下的最佳效率，确保输出的隔离电源可靠、稳定，为系统的稳定性提供坚实基础，通过根据霍尔状态的变化切换驱动顺序，可以实现BLDC电机的持续旋转，BLDC电机在工作时产生的震动较小，可以将离心机工作时产生的噪音。

Description

一种多管自平衡离心机

技术领域

本实用新型涉及离心机技术领域，尤其涉及一种多管自平衡离心机。

背景技术

多管架自动平衡离心机是用离心力来分离液体与固体颗粒或者液体与液体的混合物中各种组分的机械设备，广范用于食品，医药，医院及科研实验室等行业。

目前，现有多管自平衡离心机多采用有刷直流电机，使用单霍尔检测转速，检测效率不高，转速范围误差较大，降升速控制响应不灵敏等问题，因此，亟需设计一种多管自平衡离心机来解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在的多管自平衡离心机检测转速效率不高、转速范围误差较大及降升速控制响应不灵敏的缺点，而提出的一种多管自平衡离心机。

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

一种多管自平衡离心机，包括主控模块、操作模块、检测模块、门锁、驱动模块、电源模BLDC电机块，所述主控模块通过导线分别与操作模块、检测模块、门锁、驱动模块、电源模块、BLDC电机呈电性连接，所述电源模块包括PWM控制芯片，且PWM控制芯片通过导线与主控模块呈电性连接，所述检测模块包括霍耳传感器与门开关检测传感器，所述霍耳传感器通过导线与驱动模块呈电性连接，所述门开关检测传感器通过导线与门锁呈电性连接，所述主控模块包括脉宽调制电路、门开关电路、蜂鸣器电路、背光模组电路、电源电路、LED 电路、键盘控制电路、键盘电源电路、电机检测电路、直流电源放大电路、控制芯片电路，且控制芯片电路通过导线与脉宽调制电路、门开关电路、蜂鸣器电路、背光模组电路、电源电路、LED电路、键盘控制电路、键盘电源电路、电机检测电路、直流电源放大电路呈电性连接。

进一步的，所述操作模块包括LED显示屏与键盘，所述LED显示屏、键盘通过导线与主控模块呈电性连接。

进一步的，所述驱动模块包括稳压电路、三相电路、电机控制电路、供电电路、控制电路，所述控制电路通过导线分别与稳压电路、三相电路、电机控制电路、供电电路呈电性连接。

进一步的，所述LED显示屏上设置有蜂鸣器，且蜂鸣器通过导线与检测模块呈电性连接。

本实用新型的有益效果为：

1.通过设置的隔离开关电源，在使用该离心机时，隔离开关电源，实现了低待机功耗和全电压范围下的最佳效率，确保输出的隔离电源可靠、稳定，为系统的稳定性提供坚实基础。

2.通过设置的BLDC电机，在使用该离心机使，通过根据霍尔状态的变化切换驱动顺序，可以实现BLDC电机的持续旋转，同时BLDC 电机在工作时产生的震动较小，可以将离心机工作时产生的噪音。

3.通过设置的检测模块，在使用该离心机时，霍耳传感器可以得出BLDC电机的角度及速度，进而使得主控模块能够精确、快速的驱动BLDC电机在各种负载条件下的转速，同时门开关检测传感器可以检测门锁是否锁紧，避免离心机在工作时药物飞出离心机。

附图说明

图1为本实用新型提出的一种多管自平衡离心机的系统功能框图；

图2为本实用新型提出的一种多管自平衡离心机的电源模块原理图一；

图3为本实用新型提出的一种多管自平衡离心机的电源模块原理图二；

图4为本实用新型提出的一种多管自平衡离心机的驱动模块稳压电路图；

图5为本实用新型提出的一种多管自平衡离心机的驱动模块三相电路图；

图6为本实用新型提出的一种多管自平衡离心机的驱动模块电机控制电路图；

图7为本实用新型提出的一种多管自平衡离心机的驱动模块供电电路图；

图8为本实用新型提出的一种多管自平衡离心机的驱动模块控制电路图；

图9为本实用新型提出的一种多管自平衡离心机的主控模块脉宽调制、门开关、蜂鸣器电路图；

图10为本实用新型提出的一种多管自平衡离心机的主控模块背光模组电路、电源电路图；

图11为本实用新型提出的一种多管自平衡离心机的主控模块LED电路图；

图12为本实用新型提出的一种多管自平衡离心机的主控模块键盘控制电路、键盘电源电路图；

图13为本实用新型提出的一种多管自平衡离心机的主控模块电机检测电路、直流电源放大电路图；

图14为本实用新型提出的一种多管自平衡离心机的主控模块控制芯片电路图；

图15为本实用新型提出的一种多管自平衡离心机的三相全桥驱动等效图；

图16为本实用新型提出的一种多管自平衡离心机的CW旋转相序图；

图17为本实用新型提出的一种多管自平衡离心机的电机旋转时的开关状态表示意图。

图中：1主控模块、2操作模块、3检测模块、4门锁、5驱动模块、6BLDC电机、7电源模块、8稳压电路、9三相电路、10电机控制电路、11供电电路、12控制电路、13脉宽调制电路、14门开关电路、15蜂鸣器电路、16背光模组电路、17电源电路、18LED电路、 19键盘控制电路、20键盘电源电路、21电机检测电路、22直流电源放大电路、23控制芯片电路。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请同时参见图1至图17，一种多管自平衡离心机，包括主控模块1、操作模块2、检测模块3、门锁4、驱动模块5、电源模块7，电源模块7利用高集成度的电流模式PWM控制芯片，通过QR-PWM、 QR-PFM、Burst-mode的三种模式混合调制技术，实现了低待机功耗和全电压范围下的最佳效率，确保电源模块7输出的隔离电源可靠、稳定，为系统的稳定性提供坚实基础，驱动模块5包括BLDC电机6， BLDC电机6为二极三相集中绕组，会按照AB-AC-BC-BA-CA-CB顺序通电(AB表示电流由A流向B相),照电磁感应原理,将产生一个旋转的磁场,牵引外转子(永磁体)旋转，且当AB相通电时则定子磁势正好在100和101区域的分界处，假设转子磁势在010和110区域分界处，二者相差120°电角度。根据电机的基本理论，当电机定子中的电流固定不变，则其产生的磁动势Fa也将固定在空间中的某个位置，产生的力矩使得转子磁动势Ff趋向于与Fa重合。在转子磁动势Ff转过60°电角度后，根据霍尔状态的变化切换驱动顺序，给AC相通电，此时Ff与Fa再次相差120°电角度，这样，按照一定的顺序依次切换驱动就可以实现电机的持续旋转，主控模块1通过导线分别与操作模块2、检测模块3、门锁4、驱动模块5、电源模块7呈电性连接，电源模块包括PWM控制芯片，且PWM控制芯片通过导线与主控模块1 呈电性连接，检测模块3包括霍耳传感器与门开关检测传感器，霍耳传感器可以对BLDC电机6转速进行检测，门开关检测传感器可以检测门锁4是否锁紧，霍耳传感器通过导线与驱动模块5呈电性连接，门开关检测传感器通过导线与门锁4呈电性连接，所述主控模块1包括脉宽调制电路13、门开关电路14、蜂鸣器电路15、背光模组电路 16、电源电路17、LED电路18、键盘控制电路19、键盘电源电路20、电机检测电路21、直流电源放大电路22、控制芯片电路23，且控制芯片电路23通过导线与脉宽调制电路13、门开关电路14、蜂鸣器电路15、背光模组电路16、电源电路17、LED电路18、键盘控制电路 19、键盘电源电路20、电机检测电路21、直流电源放大电路22呈电性连接。

进一步的，操作模块2包括LED显示屏与键盘，LED显示屏可以显示该离心机运行时的信息，以便于工作人员观看，而键盘可以便于工作人员操作该离心机，LED显示屏、键盘通过导线与主控模块1呈电性连接。

进一步的，所述驱动模块包括稳压电路8、三相电路9、电机控制电路10、供电电路11、控制电路12，所述控制电路12通过导线分别与稳压电路8、三相电路9、电机控制电路10、供电电路11呈电性连接。

进一步的，LED显示屏上设置有蜂鸣器，在检测模块3未能检测到门锁4有效锁定时，主控模块1会在LCD显示屏上显示进行提示，同时蜂鸣器同时发“嘀嘀嘀”音报警，此时BLDC电机6不运行，且蜂鸣器通过导线与检测模块3呈电性连接。

工作原理：使用时，工作人员可以先将门锁4拉开，而后将待离心的药物放置在离心机内部，之后工作人员再通过操作模块2控制该离心机启动，此时通过操控模块2发布的命令会传递给主控模块1，而后主控模块1会使得驱动模块5转动，从而使得BLDC电机6启动，使得离心机转动起来，从而对药物进行离心，同时在该离心机工作时，电源模块7利用高集成度的电流模式PWM控制芯片，并通过QR-PWM、 QR-PFM、Burst-mode的三种模式混合调制技术，实现了低待机功耗和全电压范围下的最佳效率，确保电源模块7输出的隔离电源可靠、稳定，为系统的温度性提供坚实基础，而且此时检测模块3可以对离心机的转速与门锁4的状态进行检测，避免门锁4位锁紧，离心机内部药物飞出，同时主控模块1根据霍耳传感器可以得出BLDC电机6 的角度及速度，从而使得主控模块1能够精确、快速的驱动BLDC电机6在各种负载条件下的转速。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种多管自平衡离心机，包括主控模块(1)、操作模块(2)、检测模块(3)、门锁(4)、驱动模块(5)、电源模块(7)、BLDC电机(6)，其特征在于，所述主控模块(1)通过导线分别与操作模块(2)、检测模块(3)、门锁(4)、驱动模块(5)、电源模块(7)、BLDC电机(6)呈电性连接，所述电源模块包括PWM控制芯片，且PWM控制芯片通过导线与主控模块(1)呈电性连接，所述检测模块(3)包括霍耳传感器与门开关检测传感器，所述霍耳传感器通过导线与驱动模块(5)呈电性连接，所述门开关检测传感器通过导线与门锁(4)呈电性连接，所述主控模块(1)包括脉宽调制电路(13)、门开关电路(14)、蜂鸣器电路(15)、背光模组电路(16)、电源电路(17)、LED电路(18)、键盘控制电路(19)、键盘电源电路(20)、电机检测电路(21)、直流电源放大电路(22)、控制芯片电路(23)，且控制芯片电路(23)通过导线与脉宽调制电路(13)、门开关电路(14)、蜂鸣器电路(15)、背光模组电路(16)、电源电路(17)、LED电路(18)、键盘控制电路(19)、键盘电源电路(20)、电机检测电路(21)、直流电源放大电路(22)呈电性连接。

2.根据权利要求1所述的一种多管自平衡离心机，其特征在于，所述操作模块(2)包括LED显示屏与键盘，所述LED显示屏、键盘通过导线与主控模块(1)呈电性连接。

3.根据权利要求1所述的一种多管自平衡离心机，其特征在于，所述驱动模块包括稳压电路(8)、三相电路(9)、电机控制电路(10)、供电电路(11)、控制电路(12)，所述控制电路(12)通过导线分别与稳压电路(8)、三相电路(9)、电机控制电路(10)、供电电路(11)呈电性连接。

4.根据权利要求2所述的一种多管自平衡离心机，其特征在于，所述LED显示屏上设置有蜂鸣器，且蜂鸣器通过导线与检测模块(3)呈电性连接。

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