CN2879531Y - 电机自动调速、测速控制装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种电机自动调速、测速控制装置，包括电源电路、过零检测电路、按键模块、转速采集模块、电机控制模块和显示电路，在所述电机控制模块中包含有一单片机，按键模块连接单片机的IO口，转速采集模块对电机转速进行检测，输出脉冲信号到单片机的中断信号输入端，过零检测电路的输出端连接单片机的一路IO口，单片机的脉冲信号输出端经光隔电路连接电机，其数据信号输出端经锁存器连接显示电路。本实用新型采用闭环控制方式实现对电机转速的自动、平滑调节，具有较高的可靠性和稳定性。采用大屏幕蓝色背光LCD显示具有良好的人机界面，便于空调系统调试中对风量的检测及参数的记录，有效提高了技术人员的工作效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种实验装置，具体地说，是涉及一种对交流异步电机的转速进行自动调速、测速的控制装置。
背景技术
在空调器系统的调试过程中，为了确保产品的整机质量，设计人员需要对空调散热器的送风量进行检测，即需要对风机转速的数据进行准确地掌握，以检验风机的性能参数是否满足要求。到目前为止，还没有一种简单有效的实验装置能够独立、直观、准确地显示散热器的送风量，这给技术人员的调试工作带来了诸多不便，严重影响了其工作效率。
发明内容
本实用新型为了解决现有技术中由于缺乏必要的检测装置，从而不能对空调散热器的送风量进行准确、直观的检测，给技术人员的测试工作带来不便的问题，提供了一种新型的交流异步电机自动调速、测速控制装置，通过简单的电路结构实现了对电机转速的平滑调节、自动检测，便于空调系统调试中对风量的调试及参数的记录。
为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案予以实现：
一种电机自动调速、测速控制装置，包括电源电路、过零检测电路、按键模块、转速采集模块、电机控制模块和显示电路，在所述电机控制模块中包含有一单片机，按键模块连接单片机的IO口；转速采集模块对电机转速进行检测，输出脉冲信号到单片机的中断信号输入端；过零检测电路的输出端连接单片机的一路IO口；单片机的脉冲信号输出端经光隔电路连接电机，其数据信号输出端经锁存器连接显示电路。
作为对上述技术方案的进一步限定，在所述电源电路中，交流电源经滤波电路连接变压器的输入端，变压器的输出端经整流电路、滤波电路连接线性稳压电源，进而输出直流电源为所述检测装置内部芯片提供工作电源；所述整流电路的输出端连接过零检测电路，在所述过零检测电路中包含有一NPN型三极管，所述三极管的基极连接整流电路的输出端，发射极接地，集电极一方面经电阻连接所述的直流电源，另一方面连接单片机的一个IO口。
作为对上述技术方案的又进一步限定，所述按键模块采用矩阵按键电路实现，其行、列扫描端均与单片机的IO口相连；其中，所述行扫描端还连接一或门芯片的输入端，所述或门芯片的输出端连接单片机的一路中断信号输入端。所述单片机的脉冲信号输出端连接光隔电路的发光端，所述光隔电路的受光端为一可控硅，所述可控硅的一端连接交流电源的火线，另一端与电机的电源端相连。
作为对上述技术方案的再进一步限定，所述电机为交流异步电机，其转速反馈信号端连接单片机的中断信号输入端，向单片机输出检测脉冲信号，并经上拉电阻连接所述的直流电源。单片机的数据信号输出端经一锁存器连接打印机接口，经另一锁存器连接LCD显示屏接口，并经上拉电阻连接直流电源，所述打印机和LCD显示屏的控制信号端与单片机的不同IO口对应连接。所述单片机和锁存器的型号分别为AT89C52和SN74HC373，单片机的发送端和接收端分别经一电平转换芯片MAX232连接RS232串口，进而实现与外部计算机之间的通讯。
与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果是：本实用新型采用闭环控制方式实现对电机转速的自动、平滑调节，具有较高的可靠性和稳定性。采用大屏幕蓝色背光LCD显示具有良好的人机界面，便于空调系统调试中对风量的检测及参数的记录，有效提高了技术人员的工作效率。此外，本实用新型的控制装置还具有打印机输出和计算机远程通讯、控制功能，具有较强的通用性，能够满足日后系统的升级要求。
附图说明
图1是本实用新型电机自动调速、测速控制装置的内部电路原理图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细地说明。
本实用新型所采用的电机为PG交流异步电机，内部包含有转速采集信号板，可对电机当前转速进行实时采样，并将采样值转换成脉冲信号，通过其转速反馈端口输出到检测装置的内部电路板中，其具体线路连接关系参见图1所示。
图1中，220V交流电经保险丝F1、电容C1、电感L1和电容C20组成的滤波网络，通过插座CN05连接变压器的初级，在交流火线和零线之间连接有一压敏电阻Z1，对整个电路起到过压保护作用。变压器对输入电压进行降压，通过其次级连接插座CN03，输出低压交流电通过由二极管D1～D4组成的桥式整流电路，经二极管D10连接线性稳压电源LM7812的输入端IN。电容C12～C15组成滤波电路对线性稳压电源LM7812的输入、输出电压进行滤波。所述线性稳压电源LM7812输出+12V直流电压，经稳压芯片LM7805输出+5V直流电源为装置内部芯片提供工作电源。所述+5V直流电压经电阻R22、发光二极管LED01接地，对控制装置的开关状态进行指示。继电器RELAY1可实现对+5V和+12V直流电源的有效切换，以此满足控制装置的供电需求。
接口CN08连接电机的转速反馈端口，其1脚连接+5V直流电源，为电机内部的转速采集信号板提供直流供电，3脚接地，2脚连接转速反馈端口的脉冲信号输出端，经电阻R26连接单片机IC1的中断信号输入端INT1，并经上拉电阻R25连接+5V直流电源。所述单片机IC1的型号为AT89C52，对PG电机输出的采样脉冲进行计数，将每分钟累计出的脉冲个数除以每圈输出的脉冲数，即得出了当前PG电机的转速，经单片机IC1的数据输出端P0.0～P0.7一方面通过锁存器IC8连接LCD显示屏接口CN02，另一方面通过锁存器IC7连接打印机接口CN04，从而实现了打印输出和LCD显示的双重输出功能，方便了技术人员对电机转速的实时检测和调试参数的准确记录。
所述变压器的次级经由二极管D5～D8组成的桥式整流电路输出-24V直流电压，在稳压管ZD1的作用下向LCD显示屏提供-24V背光电源。改变电位计R13的阻值，可实现对液晶屏背光亮度的调节，方便技术人员观察。单片机IC1通过其P2.3～P2.7端连接LCD的控制端，输出指令信号RES、A0、CS、RD、WR控制液晶屏正常显示。单片机IC1的P2.2端输出STB信号到打印机接口CN04的1脚，打印机的应答信号ACK和忙信号BUSY分别通过跳线器W1、W2连接单片机IC1的P3.4端，实现单片机IC1对打印机的输出控制。
接口CN01连接矩阵按键电路，包括4行4列按键，分别与单片机IC1的IO口P1.0～P1.7对应连接。其中，4个行扫描端分别连接或门芯片IC2的输入端1A～1D，其输出端1Y连接单片机IC1的中断信号输入端P3.2。当有按键按下时，其中一行输出高电平，经或门芯片IC2进行或运算后向单片机IC1发出高电平中断信号。当单片机IC1检测到此中断信号后，通过其IO口P1.0～P1.7扫描键盘，确认输入的是哪个按键，进而运行相应的程序。采用这种中断连接方式，单片机IC1只需在检测到中断指令后再进入键盘扫描工作即可，从而有效减轻了单片机IC1的工作量，提高了其处理速度。
在由二极管D1～D4组成的桥式整流电路的输出端连接有一过零检测电路，在所述过零检测电路中包含有一NPN型三极管Q1，所述NPN型三极管Q1基极经电阻R17连接桥式整流电路的输出端，发射极接地，集电极一方面经电阻R15连接+5V直流电源，另一方面经电阻R14连接单片机IC1的IO口P3.5，对交流电源的过零状态进行检测。单片机IC1在检测到过零信号时，通过其内部程序在延时适当时间后，通过其输出端P2.1输出触发信号到光隔电路IC6的受光端，控制发光二极管发光，使其受光端导通。所述光隔电路IC6的受光端为一可控硅，其一端连接交流220V火线，另一端一方面经接口CN06连接电机的电源端，另一方面经串联的阻容吸收电路连接交流火线，实现对反电动势的吸收，起到保护可控硅元件的作用。
当用户通过键盘输入电机转速的设定值后，单片机IC1根据过零信号输出启动脉冲信号，控制光隔电路IC6的导通和截止状态，进而向电机输出具有一定占空比的脉冲信号，实现对电机转速的平滑调节。电机转速的设定值和采样值不仅可以通过LCD显示屏显示输出，而且还可以通过打印机打印输出。在利用打印机输出时，时钟芯片IC9可为打印输出提供当前的日期和时间，方便技术人员事后的研究和保存工作。
为了使上述控制装置具有计算机远程通讯、控制功能，在所述控制装置的内部电路中增设了电平转换芯片IC3和串口JP4。电平转换芯片IC3的发送输入端T1IN连接单片机IC1的P3.1端，接收单片机IC1发出的TTL电平信号，经其转换为RS232信号后，由其发送输出端T1OUT连接串口JP4的2脚，向计算机输出数据。计算机发出的数据信号经串口JP4的3脚连接电平转换芯片IC3的接收输入端R1IN，将RS232信号转换为TTL电平信号后，由其接收输出端R1OUT连接单片机IC1的P3.0端，实现计算机与单片机IC1之间的通讯，完成计算机的远程控制功能，并且对控制装置日后的系统升级工作提供了方便。
本实用新型通过采用上述简单的电路结构实现了对交流异步电机的调速、测速功能，方便了技术人员的测试工作。当然，上述说明并非是对本实用新型的限制，本实用新型也并不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本实用新型的保护范围。
Claims (10)
1.一种电机自动调速、测速控制装置，包括电源电路、过零检测电路、按键模块、转速采集模块、电机控制模块和显示电路，其特征在于：在所述电机控制模块中包含有一单片机，按键模块连接单片机的IO口；转速采集模块对电机转速进行检测，输出脉冲信号到单片机的中断信号输入端；过零检测电路的输出端连接单片机的一路IO口；单片机的脉冲信号输出端经光隔电路连接电机，其数据信号输出端经锁存器连接显示电路。
2.根据权利要求1所述的电机自动调速、测速控制装置，其特征在于：在所述电源电路中，交流电源经滤波电路连接变压器的输入端，变压器的输出端经整流电路、滤波电路连接线性稳压电源，进而输出直流电源为所述检测装置内部芯片提供工作电源；所述整流电路的输出端连接过零检测电路，在所述过零检测电路中包含有一NPN型三极管，所述三极管的基极连接整流电路的输出端，发射极接地，集电极一方面经电阻连接所述的直流电源，另一方面连接单片机的一个IO口。
3.根据权利要求2所述的电机自动调速、测速控制装置，其特征在于：所述按键模块采用矩阵按键电路实现，其行、列扫描端均与单片机的IO口相连；其中，所述行扫描端还连接一或门芯片的输入端，所述或门芯片的输出端连接单片机的一路中断信号输入端。
4.根据权利要求1或3所述的电机自动调速、测速控制装置，其特征在于：所述单片机的脉冲信号输出端连接光隔电路的发光端，所述光隔电路的受光端为一可控硅，所述可控硅的一端连接交流电源的火线，另一端与电机的电源端相连。
5.根据权利要求4所述的电机自动调速、测速控制装置，其特征在于：所述单片机的数据信号输出端经一锁存器连接打印机接口，经另一锁存器连接LCD显示屏接口，并经上拉电阻连接直流电源，所述打印机和LCD显示屏的控制信号端与单片机的不同IO口对应连接。
6.根据权利要求5所述的电机自动调速、测速控制装置，其特征在于：所述单片机的发送端和接收端分别经电平转换芯片连接RS232串口，进而实现与外部计算机之间的通讯。
7.根据权利要求6所述的电机自动调速、测速控制装置，其特征在于：所述电机为交流异步电机，其转速反馈信号端连接单片机的中断信号输入端，向单片机输出检测脉冲信号。
8.根据权利要求7所述的电机自动调速、测速控制装置，其特征在于：所述电机的转速反馈信号端经上拉电阻连接所述的直流电源。
9.根据权利要求8所述的电机自动调速、测速控制装置，其特征在于：所述单片机采用一型号为AT89C52的处理芯片实现。
10.根据权利要求8所述的电机自动调速、测速控制装置，其特征在于：所述锁存器的型号为SN74HC373，电平转换芯片的型号为MAX232，实现TTL电平与RS232电平之间的转换。
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|---|---|---|---|---|
| CN101858634B (zh) * | 2009-04-07 | 2012-08-29 | 欧威尔空调科技(中国)有限公司 | 一种空调风速调节的方法和系统 |
| CN103010122A (zh) * | 2012-12-06 | 2013-04-03 | 四川金网通电子科技有限公司 | 电动车控制器信息输出显示的方法和装置 |
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2006
- 2006-01-06 CN CN 200620079928 patent/CN2879531Y/zh not_active Expired - Lifetime
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| ASS | Succession or assignment of patent right |
Owner name: QINGDAO HISENSE AIR CONDITIONING CO. Free format text: FORMER OWNER: HAIXIN GROUP CO., LTD.; PATENTEE Effective date: 20071012 |
|
| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20071012 Address after: 266071 Shandong city of Qingdao province Jiangxi City Road No. 11 Patentee after: Haisense Air Conditioner Co., Ltd., Qingdao Address before: 266071 Shandong city of Qingdao province Jiangxi City Road No. 11 Co-patentee before: Haisense Air Conditioner Co., Ltd., Qingdao Patentee before: Hisense Group Co., Ltd. |
|
| ASS | Succession or assignment of patent right |
Owner name: HISENSE( SHANDONG ) AIR CONDITIONING CO., LTD. Free format text: FORMER OWNER: QINGDAO HISENSE AIR CONDITIONING CO. Effective date: 20080425 |
|
| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20080425 Address after: Shandong City, Qingdao province Jiangxi City Road 11, zip code: 266071 Patentee after: Hisense (Shandong) Air-Conditioning Co., Ltd. Address before: Shandong City, Qingdao province Jiangxi City Road 11, zip code: 266071 Patentee before: Haisense Air Conditioner Co., Ltd., Qingdao |
|
| CX01 | Expiry of patent term |
Granted publication date: 20070314 |
|
| EXPY | Termination of patent right or utility model |