一种木工车床的无刷电机驱动系统的制作方法

本技术属于木材加工设备，特别涉及一种木工车床的无刷电机驱动系统。

背景技术：

1、木工车床为木工加工行业中常见的一种设备产品，与普通车床结构类似，主要由床身、主轴箱、刀架、尾座、电器系统及支腿等部分组成。工作原理为将木料装夹在主轴箱主轴与尾座主轴之间，通过主轴箱的主轴旋转带动木料旋转，然后将木工车刀固定于安装在床身中部的刀架上，用车刀将木料进行切削，以加工出具有回转形状的木材产品。

2、目前市场上常见的小、中型木工车床，主要是以小功率直流有刷电机来驱动主轴箱主轴进行旋转。但是，由于直流有刷电机含有电刷及换向器结构，在使用木工车床进行木料切削的过程中（尤其是在遇到木料软硬度不均匀，车刀进给量过大造成电机堵转时），容易产生瞬间电流过大现象，会造成电刷及换向器损坏。因此，直流有刷电机的结构导致，用于木工车床产品时会减小其使用寿命甚至直接损坏，造成整个设备无法工作。

技术实现思路

1、为解决上述问题，本实用新型提供一种木工车床的无刷电机驱动系统，具有低干扰、低噪音、寿命长等优点，尤其是其没有电刷及换向结构，不容易造成车削过程中因为堵转导致电刷及换向结构损坏，所以会提升木工车床的使用感受及使用寿命。

2、为了实现上述目的，本实用新型提供了以下技术方案：

3、一种木工车床的无刷电机驱动系统，它包括无刷电机、单片机、驱动器、手持控制盒和霍尔测速结构，通过手持控制盒发出控制信号给单片机，单片机发出信号给驱动器，驱动器给无刷电机提供电流，霍尔测速结构接收无刷电机运转信号。

4、进一步的，还包括微控制器，所述微控制器包括电压保护点设置模块和电流保护点设置模块。

5、进一步的，所述驱动器包含电流电压检测电路、igbt驱动电路、电容稳压电路。

6、进一步的，所述手持控制盒包含启动按钮、停止按钮、换向开关按钮及数显屏幕。

7、进一步的，所述电流电压检测电路包括母线电压采样模块和电流采样模块，分别用以检测母线电压和检测无刷电机电流。

8、进一步的，所述电压保护点设置模块包括母线过压保护点和母线欠压保护点，所述电流保护点设置模块包括硬件保护点、软件保护点和堵转保护点。

9、进一步的，所述电流采样模块为电流采样电阻，所述电流采样电阻与微控制器之间还连接有电流滤波电路。

10、进一步的，所述电流采样模块为电流传感器或电流互感器。

11、进一步的，所述微控制器连接有电位器检测模块。

12、进一步的，所述微控制器为stm32系列单片机，所述微控制器连接有数码管。与现有技术相比，本实用新型的优点和有益效果为：

13、1、本实用新型采用无刷电机，具有低干扰、低噪音、寿命长等优点；

14、2、本实用新型采用霍尔测速结构，具有抗粉尘、检测信号精确等优点；

15、3、本实用新型采用电流检测电路，通过检测木工车床切削木料时的电机电流值，调整无刷电机转矩，以满足切削力；当电流过大时，控制电机停止并发出报警信号，保护木工车床及使用者安全；

16、4、本实用新型实现正反转的自动检测，起到主动安全防护作用，有效保障操作人员人身安全。

技术特征：

1.一种木工车床的无刷电机驱动系统，其特征在于，包括无刷电机、单片机、驱动器、手持控制盒和霍尔测速结构，通过手持控制盒发出控制信号给单片机，单片机发出信号给驱动器，驱动器给无刷电机提供电流，霍尔测速结构接收无刷电机运转信号。

2.根据权利要求1所述的木工车床的无刷电机驱动系统，其特征在于，还包括微控制器，所述微控制器包括电压保护点设置模块和电流保护点设置模块。

3.根据权利要求2所述的木工车床的无刷电机驱动系统，其特征在于，所述驱动器包含电流电压检测电路、igbt驱动电路、电容稳压电路。

4.根据权利要求1所述的木工车床的无刷电机驱动系统，其特征在于，所述手持控制盒包含启动按钮、停止按钮、换向开关按钮及数显屏幕。

5.根据权利要求3所述的木工车床的无刷电机驱动系统， 其特征在于，所述电流电压检测电路包括母线电压采样模块和电流采样模块，分别用以检测母线电压和检测无刷电机电流。

6.根据权利要求2所述的木工车床的无刷电机驱动系统，其特征在于，所述电压保护点设置模块包括母线过压保护点和母线欠压保护点，所述电流保护点设置模块包括硬件保护点、软件保护点和堵转保护点。

7. 根据权利要求5所述的木工车床的无刷电机驱动系统， 其特征在于，所述电流采样模块为电流采样电阻，所述电流采样电阻与微控制器之间还连接有电流滤波电路。

8.根据权利要求5所述的木工车床的无刷电机驱动系统， 其特征在于，所述电流采样模块为电流传感器或电流互感器。

9.根据权利要求2所述的木工车床的无刷电机驱动系统， 其特征在于，所述微控制器连接有电位器检测模块。

10.根据权利要求2所述的木工车床的无刷电机驱动系统， 其特征在于，所述微控制器为stm32系列单片机，所述微控制器连接有数码管。

技术总结
本技术提供了一种木工车床的无刷电机驱动系统，属于木材加工设备技术领域，它包括无刷电机、单片机、驱动器、手持控制盒和霍尔测速结构。通过手持控制盒发出控制信号给单片机，单片机发出信号给驱动器，驱动器给无刷电机提供电流，霍尔测速结构接收无刷电机运转信号。本技术具有低干扰、低噪音、寿命长，抗粉尘、检测信号精确等优点；采用电流检测电路，通过检测木工车床切削木料时的电机电流值，调整无刷电机转矩，以满足切削力；当电流过大时，控制电机停止并发出报警信号，保护木工车床及使用者安全；采用霍尔传感器正反转相序检测，避免无刷电机转向错误。

技术研发人员：朱子辰
受保护的技术使用者：青岛华宝伟数控科技有限公司
技术研发日：20231228
技术公布日：2024/9/19