专利名称：一种电机控制器电路的制作方法
技术领域：
本发明涉及电机控制驱动装置，具体涉及一种电机控制器电路。
背景技术：
在电气时代的今天，国内自动化行业的自动化程度越来越高，同时对自动化执行 机构的可控性、灵敏性以及安全性能都有很高的要求。直流电机作为最常见的一种电机，具 有非常优秀的线形机械特性、较宽的调速范围、良好的启动性能以及简单的控制电路等优 点，因此在社会的各个领域都得到了广泛的应用。但现有技术中的电机控制器电路的设计 不合理，在负载扩流、电流控制、速度控制、以及整个电机运行在高低速度转换时的平衡性 能都不完善，不能满足现代自动化生产线的生产需求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种电路设计合理、综合性能高，能够适应 高速生产线的工作要求的电机控制器电路。本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现，一种电机控制器电路，其特征在于由速度控制调节模块、开始电流限制模块、电 流控制模块、过流保护限制模块、波形发生模块、负载开关电路模块、电源模块构成，所述的 速度控制调节模块与开始电流限制模块电联接，电流控制模块、过流保护限制模块、波形发 生模块及负载开关电路模块相互之间电联接，速度控制调节模块与电流控制模块信号联 接，电源模块为整个电路提供电源。速度控制调节模块该模块由运放UlA和NU2A两运放及附属电路组成，UlA是具 有输入差模、共模幅度限制的反向放大器，而U2A组成的是积分运放控制器，该模块是把控 制通过幅度限制放大器到积分运放处理后送入下级负载电流控制电路进一步信号处理；开始电流限制模块该模块通过R2可调电阻以及U2B共同控制调节PI输出电流 控制信号，当本产品开机启动时，控制因负载启动电流过大而采取的限制电路，保护产品的 在启动的过程中勻速启动，增加产品的可靠性。电流控制模块此模块由TOB反向放大器和U3C限幅器组成的电流限制模块，信号 分两路采集做加法运算，信号1为速度控制调节模块输出的信号，信号2通过采集CMOS管 S (源)极电流经过R46进入TOB反向放大器进入U3C进行加法运算并进行限幅输出到波形 发生模块中互补推挽Vll集电极，本模块根据产品运行过程中负载的变化，通过控制采集 电流并与PD进行计算最终控制产品的扭矩的大小变化；过流保护限制模块将采集过来的CMOS管电流大小的信号同时输入给N5比较器， 当负载电流达到采集电压高于N52脚的电压时，则使N57脚输出低点位，钳位V14的正极为 低点位，所以无脉冲信号进入下级使V19、V20、V21截止，从而关断电机运行起到过流保护 的作用，当产品运行过程中出现异常情况，造成负载电流过大而采取的过流保护措施，防止 烧坏设备的措施；
波形发生模块由V10、Vll组成互补推挽电路、U3A组成的积分电路以及N4正反 馈电路，最终根据电流控制模块输入的信号通过控制互补推挽电路Vll集电极控制波形占 空比，来控制带负载能力，此模块是当产品通电后一切正常，上位机给启动信号时产生方波 信号控制电机运行电路。根据器方波占空比的大小来控制电机的扭矩大小；负载开关电路模块此电路为负载电机开关驱动电路，由V19、V20、V21并联扩流 组成，同时V24、R63、C24组成杂波滤除电路，V22为保护电机消除反向电动势，此电路为负 载开关回路，当方波信号进入控制CMOS管开通控制电机运行；电源模块该模块分为两个小模块，其中由V3组成的整流滤波电路为负载直流电 机电源，而由变压器Tl、V2、LM317、LM337等组成电源供电电路，提供双15V电源同时为负 载电机提供直流24V。本发明的有益效果是1、本发明采用PI比例积分控制器以及良好的电流采样限制和过流保护电路电路 原理，设计合理、构思巧妙。2、因最终控制设备是直流电机，所以电路中采用先进的CMOS管并运用PI电路与 震荡电路配合，最终形成了占空比可调的矩形波来控制CMOS管，最终达到控制电机的目 的。3、控制波形在正负变化的瞬间设计了延时时间，并使这个时间大于CMOS导通关 断的时间，避免了 CMOS的出现长期导通烧坏电路的可能。4、整个电路采用电流采样反馈并同时具备电流限制电路和电流过流保护电路，在 电机运行过程中通过调节电位器达到控制负载运行电流的设定，同时当负载工作电流过大 时钳位电路关断CMOS管，以防止启动电流过大烧毁电路。
图1为本发明速度控制调节模块与开始电流限制模块电路图；图2为本发明电流控制模块、过流保护限制模块、波形发生模块、负载开关电路模 块电路图；图3为本发明电源模块电路图。
具体实施例方式为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结 合具体图示，进一步阐述本发明。如图1——图3所示，一种电机控制器电路，由速度控制调节模块、开始电流限制 模块、电流控制模块、过流保护限制模块、波形发生模块、负载开关电路模块、电源模块构 成，速度控制调节模块与开始电流限制模块电联接，电流控制模块、过流保护限制模块、波 形发生模块及负载开关电路模块相互之间电联接，速度控制调节模块与电流控制模块信号 联接，电源模块为整个电路提供电源。速度控制调节模块该模块由运放UlA和NU2A两运放及附属电路组成，UlA是具 有输入差模、共模幅度限制的反向放大器，而U2A组成的是积分运放控制器，该模块是把控 制通过幅度限制放大器到积分运放处理后送入下级负载电流控制电路进一步信号处理；
开始电流限制模块该模块通过R2可调电阻以及U2B共同控制调节PI输出电流 控制信号，当本产品开机启动时，控制因负载启动电流过大而采取的限制电路，保护产品的 在启动的过程中勻速启动，增加产品的可靠性。电流控制模块此模块由TOB反向放大器和U3C限幅器组成的电流限制模块，信号 分两路采集做加法运算，信号1为速度控制调节模块输出的信号，信号2通过采集CMOS管 S (源)极电流经过R46进入TOB反向放大器进入U3C进行加法运算并进行限幅输出到波形 发生模块中互补推挽Vll集电极，本模块根据产品运行过程中负载的变化，通过控制采集 电流并与PD进行计算最终控制产品的扭矩的大小变化；过流保护限制模块将采集过来的CMOS管电流大小的信号同时输入给N5比较器， 当负载电流达到采集电压高于N52脚的电压时，则使N57脚输出低点位，钳位V14的正极为 低点位，所以无脉冲信号进入下级使V19、V20、V21截止，从而关断电机运行起到过流保护 的作用，当产品运行过程中出现异常情况，造成负载电流过大而采取的过流保护措施，防止 烧坏设备的措施；波形发生模块由V10、Vll组成互补推挽电路、U3A组成的积分电路以及N4正反 馈电路，最终根据电流控制模块输入的信号通过控制互补推挽电路Vll集电极控制波形占 空比，来控制带负载能力，此模块是当产品通电后一切正常，上位机给启动信号时产生方波 信号控制电机运行电路。根据器方波占空比的大小来控制电机的扭矩大小；负载开关电路模块此电路为负载电机开关驱动电路，由V19、V20、V21并联扩流 组成，同时V24、R63、C24组成杂波滤除电路，V22为保护电机消除反向电动势，此电路为负 载开关回路，当方波信号进入控制CMOS管开通控制电机运行；电源模块该模块分为两个小模块，其中由V3组成的整流滤波电路为负载直流电 机电源，而由变压器Tl、V2、LM317、LM337等组成电源供电电路，提供双15V电源同时为负 载电机提供直流MV。以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术 人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本 发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变 化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其 等效物界定。
权利要求
1.一种电机控制器电路，其特征在于由速度控制调节模块、开始电流限制模块、电流 控制模块、过流保护限制模块、波形发生模块、负载开关电路模块、电源模块构成，所述的速 度控制调节模块与开始电流限制模块电联接，电流控制模块、过流保护限制模块、波形发生 模块及负载开关电路模块相互之间电联接，速度控制调节模块与电流控制模块信号联接， 电源模块为整个电路提供电源。
2.根据权利要求1所述的一种电机控制器电路，其特征在于速度控制调节模块该模块由运放UlA和NU2A两运放及附属电路组成，UlA是具有输 入差模、共模幅度限制的反向放大器，而U2A组成的是积分运放控制器，该模块是把控制通 过幅度限制放大器到积分运放处理后送入下级负载电流控制电路进一步信号处理；开始电流限制模块该模块通过R2可调电阻以及U2B共同控制调节PI输出电流控制 信号；电流控制模块此模块由U;3B反向放大器和U3C限幅器组成的电流限制模块，信号分两 路采集做加法运算，信号1为速度控制调节模块输出的信号，信号2通过采集CMOS管S (源) 极电流经过R46进入TOB反向放大器进入U3C进行加法运算并进行限幅输出到波形发生模 块中互补推挽Vll集电极；过流保护限制模块将采集过来的CMOS管电流大小的信号同时输入给N5比较器，当负 载电流达到采集电压高于N52脚的电压时，则使N57脚输出低点位，钳位V14的正极为低点 位，所以无脉冲信号进入下级使V19、V20、V21截止，从而关断电机运行起到过流保护的作 用；波形发生模块由V10、Vll组成互补推挽电路、U3A组成的积分电路以及N4正反馈 电路，最终根据电流控制模块输入的信号通过控制互补推挽电路Vl 1集电极控制波形占空 比，来控制带负载能力；负载开关电路模块此电路为负载电机开关驱动电路，由V19、V20、V21并联扩流组成， 同时V24、R63、CM组成杂波滤除电路，V22为保护电机消除反向电动势，此电路为负载开关 回路，当方波信号进入控制CMOS管开通控制电机运行；电源模块该模块分为两个小模块，其中由V3组成的整流滤波电路为负载直流电机电 源，而由变压器T1、V2、LM317、LM337等组成电源供电电路。
全文摘要
一种电机控制器电路，涉及电机控制驱动装置，其特征在于由速度控制调节模块、开始电流限制模块、电流控制模块、过流保护限制模块、波形发生模块、负载开关电路模块、电源模块构成，所述的速度控制调节模块与开始电流限制模块电联接，电流控制模块、过流保护限制模块、波形发生模块及负载开关电路模块相互之间电联接，速度控制调节模块与电流控制模块信号联接，电源模块为整个电路提供电源。本发明能提高自动化生产线运行效率，能实现速度和带负载能的控制，安全有效保障设备可靠运行。
文档编号H02H9/02GK102097990SQ20111006947
公开日2011年6月15日 申请日期2011年3月22日 优先权日2011年3月22日
发明者王天甜 申请人:王天甜