CN219477869U - 一种实现抛光机高精度电位器调速电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于调速电路技术领域，尤其为一种实现抛光机高精度电位器调速电路，包括主控制器、速度调节单元、电子开关、火线端子和零线端子，该电路还设有外部晶振电路，通过外部晶振电路为主控制器提供时钟信号，外部晶振时钟信号的误差为±20PPM，精度得到大幅提升，从而调速过程中，主控制器控制电子开关通断的脉冲频率可以外部的晶振电路提供的时钟信号频率做参考基准，以提升电机转速的控制精度。另外，该电路设有速度检测单元，通过速度检测单元检测电机转速，并将转速信号反馈给主控制器，形成反馈回路，主控制器实时掌握电机真实转速与对应档位的转速是否一致，并在此基础上调节电机转速为期望转速，以进一步提高调速精度。

Description

一种实现抛光机高精度电位器调速电路

技术领域

本实用新型属于调速电路技术领域，具体涉及一种实现抛光机高精度电位器调速电路。

背景技术

抛光机是通过电机来驱动，通过提高电机转速的控制精度，有利于准确控制抛光机的参数，实现更好的抛光效果。目前，用于控制抛光机的驱动电机的调速电路是以单片机作为主控制器，通过电位器来调整档位，然后单片机根据档位信号控制电子开关的占空比，从而改变电机的工作电压，达到调速的目的。由于主控制器（单片机）内部振荡器为RC振荡器，提供的时钟信号精度不够高，从主控制器芯片的手册可知，其内部RC振荡器的的误差为±1-3％，而调速过程中，主控制器控制电子开关通断的脉冲频率需要内部RC振荡器的时钟信号频率做参考基准，于是导致目前电机转速的控制方式精度偏低。虽然也可采用伺服电机或步进电机来替代抛光机目前使用的电机，但是会导致成本高升。

实用新型内容

本实用新型旨在提供一种实现抛光机高精度电位器调速电路，解决现有技术中的技术问题。

为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案：

提供一种实现抛光机高精度电位器调速电路，包括主控制器、速度调节单元、电子开关、火线端子和零线端子，所述速度调节单元包括电位器，所述速度调节单元、电子开关均电连接到所述主控制器，所述电子开关的主电路与所述火线端子电连接，还包括外部晶振电路、稳压二极管，所述外部晶振电路与所述主控制器电连接，所述稳压二极管一端电连接到所述火线端子，另一端接地，所述主控制器电连接到所述稳压二极管以获取工作电压。

优选的，所述电位器一端电连接到所述火线端子，所述电位器设有可调电阻和第一滤波电容，所述主控制器的一个模拟信号采集端子电连接到所述电位器。

优选的，还包括与所述主控制器电连接的速度检测单元，所述速度检测单元包括速度传感器、信号放大器，所述速度传感器电连接到所述信号放大器，所述主控制器的一个模拟信号采集端子电连接到所述信号放大器；所述速度检测单元电连接到所述稳压二极管以获取工作电压。

优选的，还包括与所述主控制器电连接的过零检测单元，所述过零检测单元包括串联的第一二极管和第一分压电阻，以及与所述第一二极管和第一分压电阻并联的第二分压电阻和第二滤波电容，所述主控制器的一个模拟信号采集端子电连接到所述第二分压电阻和第二滤波电容之间。

优选的，所述电子开关为可控硅整流器。

优选的，所述主控制器的VSS端子和VDD端子之间串联有第三滤波电容。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、该实现抛光机高精度电位器调速电路设有外部晶振电路，通过外部晶振电路为主控制器提供时钟信号，外部晶振时钟信号的误差为±20PPM，精度得到大幅提升，从而调速过程中，主控制器控制电子开关通断的脉冲频率可以外部的晶振电路提供的时钟信号频率做参考基准，以提升电机转速的控制精度。

2、该实现抛光机高精度电位器调速电路设有速度检测单元，通过速度检测单元检测电机转速，并将转速信号反馈给主控制器，形成反馈回路，主控制器实时掌握电机真实转速与对应档位的转速是否一致，并在此基础上调节电机转速为期望转速，以进一步提高调速精度。

3、该实现抛光机高精度电位器调速电路通过稳压二极管为主控制器和速度传感器等数字电路提供低压直流电，无需再配置专门的低压直流电源电路，使电路结构得到简化，降低电路成本。

4、该实现抛光机高精度电位器调速电路能够直接控制交流电机，能够满足抛光机的使用需求，是一种以较低成本达到较高精度的控制方式。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1为本实用新型实现抛光机高精度电位器调速电路一实施例的电路框图。

图2为本实用新型实现抛光机高精度电位器调速电路一实施例的电路原理图。

图3为本实用新型实现抛光机高精度电位器调速电路一实施例中过零检测单元的电路原理图。

图4为本实用新型实现抛光机高精度电位器调速电路一实施例中速度检测单元的电路原理图。

图5为本实用新型实现抛光机高精度电位器调速电路一实施例中速度调节单元的电路原理图。

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。

在一个实施例中，提供一种实现抛光机高精度电位器调速电路，如图1所示，该实现抛光机高精度电位器调速电路包括主控制器、速度调节单元、速度检测单元、过零检测单元、电子开关、火线端子和零线端子，速度调节单元、速度检测单元、过零检测单元、电子开关均电连接到主控制器，其中，主控制器采用单片机，电子开关的主电路与火线端子电连接，电子开关的控制端电连接到主控制器。速度调节单元用于生成调节档位的信号发送到主控制器，主控制器根据速度调节单元的信号控制电机处于对应转速的档位，不同档位转速不同；速度检测单元用于采集电机的转速信号并反馈到主控制器，主控制器根据速度检测单元检测的转速信号调整电子开关占空比，从而调节电机转速达到对应档位的转速；火线端子和零线端子分别用于接市电的火线和零线，过零检测单元用于检测50Hz市电的零相位，过零检测单元每检测到一次零相位，即发送信号到主控制器，主控制器结合零相位信号来控制电子开关每次开启的时刻和时长。

如图1所示，该实现抛光机高精度电位器调速电路还包括外部晶振电路，外部晶振电路与主控制器电连接，外部晶振电路采用石英晶体振荡器，产生的时钟信号高度稳定，从而为主控制器提供稳定的时钟信号。传统的电机调速电路采用的LC振荡器或RC振动器为主控制器提供时钟信号，时钟信号不稳，导致电机转速控制精度低，而本电路采用晶振提供时钟信号，使得主控制器工作过程中能够实现对电机进行高精度调速。

结合图2所示，这里的电子开关为可控硅整流器SCR1，另外，该实现抛光机高精度电位器调速电路还包括稳压二极管ZD1，在图2中，箭头1、2、3是三个电连接在一起的接线端子，使稳压二极管ZD1的一端电连接到市电的火线端子ACL（红线接口），稳压二极管ZD1的另一端接地，稳压二极管ZD1并联有滤波电容，滤波电容和电解电容EC1，有利于稳压二极管ZD1负极端子保持稳定5.1V低压直流电，速度检测单元电连接到稳压二极管ZD1以获取工作电压，并且主控制器的VDD引脚也电连接到稳压二极管ZD1以获取工作电压，该电路不需要另外的低压直流电源电路来提供数字电路部分的工作电压。另外，在主控制器U1的VSS端子和VDD端子之间串联有第三滤波电容C1，进一步有利于稳压二极管ZD1负极端子保持稳定5.1V低压直流电。

进一步的，在一个实施例中，如图2和图3所示，过零检测单元包括串联的第一二极管D2和第一分压电阻R9，第一分压电阻R9另一端电连接到市电的零线端子ACN（蓝线接口），第一二极管D2和第一分压电阻R9并联有第二分压电阻和第二滤波电容C2，第二分压电阻包括串联的电阻R2和电阻R2-1，主控制器的一个模拟信号采集端子AN0电连接到第二分压电阻和第二滤波电容C2之间，市电频率为50Hz，第二分压电阻和第二滤波电容C2组成低通滤波器，市电处于零相位时刻，主控制器的模拟信号采集端子AN0能够采集到一个对应的过零信号，并基于每次采集到的过零信号的时刻，来控制电子开关的占空比，从而控制电机的工作电压，对应调整电机的转速。

进一步的，在一个实施例中，如图2和图4所示，速度检测单元包括速度传感器L1，速度传感器L1是一个电感式转速传感器，设置在电机的换向器处，电机每次转动，速度传感器L1基于电磁感应产生一个速度脉冲信号，速度检测单元还包括信号放大器，信号放大器为三极管Q2，三极管Q2的主电路一端接地，另一端经电阻R8电连接到市电的火线端子ACL（红线接口），速度传感器L1经电阻R07电连接到信号放大器的控制端；通过电阻R1、三极管Q1和电阻R6组成的串联电路为速度传感器L1提供一个偏置电压，这样，每当速度传感器L1产生一个速度脉冲信号，三极管Q2能够导通，主控制器的一个模拟信号采集端子AN1电连接到信号放大器的集电极，每当三极管Q2导通，主控制器的模拟信号采集端子AN1检测到一个信号，如此即可检测到电机转速。

进一步的，在一个实施例中，如图2和图5所示，速度调节单元中的电位器包括一个可调电阻VR1，还包括串联的电阻R16和电阻R3，其中，可调电阻VR1的滑动端电连接到电阻R16和电阻R3之间，电位器的一端电连接到火线端子ACL（红线接口），电位器还设有第一滤波电容C3，第一滤波电容C3一端接地，另一端电连接到电阻R3，主控制器的一个模拟信号采集端子AN3电连接到电位器上第一滤波电容C3的正极，当滑动可调电阻VR1，主控制器的模拟信号采集端子AN3能够采集到不同电压值，不同电压值代表不同档位，从而达到调整电机转速档位的目的，本实施例中，电位器上共有六个调速档位。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解，在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种实现抛光机高精度电位器调速电路，包括主控制器、速度调节单元、电子开关、火线端子和零线端子，所述速度调节单元包括电位器，所述速度调节单元、电子开关均电连接到所述主控制器，所述电子开关的主电路与所述火线端子电连接，其特征在于：还包括外部晶振电路、稳压二极管，所述外部晶振电路与所述主控制器电连接，所述稳压二极管一端电连接到所述火线端子，另一端接地，所述主控制器电连接到所述稳压二极管以获取工作电压。

2.根据权利要求1所述的实现抛光机高精度电位器调速电路，其特征在于：所述电位器一端电连接到所述火线端子，所述电位器设有可调电阻和第一滤波电容，所述主控制器的一个模拟信号采集端子电连接到所述电位器。

3.根据权利要求1所述的实现抛光机高精度电位器调速电路，其特征在于：还包括与所述主控制器电连接的速度检测单元，所述速度检测单元包括速度传感器、信号放大器，所述速度传感器电连接到所述信号放大器，所述主控制器的一个模拟信号采集端子电连接到所述信号放大器；所述速度检测单元电连接到所述稳压二极管以获取工作电压。

4.根据权利要求1所述的实现抛光机高精度电位器调速电路，其特征在于：还包括与所述主控制器电连接的过零检测单元，所述过零检测单元包括串联的第一二极管和第一分压电阻，以及与所述第一二极管和第一分压电阻并联的第二分压电阻和第二滤波电容，所述主控制器的一个模拟信号采集端子电连接到所述第二分压电阻和第二滤波电容之间。

5.根据权利要求1所述的实现抛光机高精度电位器调速电路，其特征在于：所述电子开关为可控硅整流器。

6.根据权利要求1所述的实现抛光机高精度电位器调速电路，其特征在于：所述主控制器的VSS端子和VDD端子之间串联有第三滤波电容。