三相交流异步电机的全数字调速控制系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型主要涉及控制系统，更具体地说，涉及三相交流异步电机的全数字调速控制系统。控制系统包括三相异步电动机、智能功率模块、光电隔离电路、控制单元、存储器、单片机、液晶显示、键盘输入、D/A输出和USB接口电路，D/A输出的输出端连接着单片机的输入端；USB接口电路的输出端连接着单片机的输入端；键盘输入的输出端连接着单片机的输入端；单片机的输出端连接着液晶显示的输入端；控制单元的输出端连接着光电隔离电路的输入端；光电隔离电路的输出端连接着智能功率模块的输入端；智能功率模块的输出端连接着三相异步电动机。本实用新型控制准确，能够通过单片机输入转速，使用DSP控制转速，实现数字调速，调速系统价格低廉、稳定性高。
【专利说明】
三相交流异步电机的全数字调速控制系统
技术领域
[0001]本实用新型主要涉及控制系统，更具体地说，涉及三相交流异步电机的全数字调速控制系统。
【背景技术】
[0002]直流电力拖动和交流电机拖动在19世纪先后诞生。在20世纪上半叶的年代里，鉴于直流拖动具有优越的调速性能，高性能可调速拖动都采用直流电机，而约占电力拖动总容量80%以上的不变速拖动系统则采用交流电机。一般电动机调速只能确定大概的速度范围，交流电机调速较少，无法做到精确调速，而且价格高昂，稳定性差。如何让电动机在精确调速的情况下价格低廉且具有高稳定性是十分具有价值意义的研究方向。
【发明内容】
[0003]本实用新型主要解决的技术问题是提供三相交流异步电机的全数字调速控制系统，其控制准确，能够通过单片机输入转速，使用DSP控制转速，实现数字调速，调速系统价格低廉、稳定性尚。
[0004]为解决上述技术问题，本实用新型三相交流异步电机的全数字调速控制系统包括三相异步电动机、智能功率模块、光电隔离电路、控制单元、存储器、单片机、液晶显示、键盘输入、D/A输出和USB接口电路，其控制准确，能够通过单片机输入转速，使用DSP控制转速，实现数字调速，调速系统价格低廉、稳定性高。
[0005]其中，所述D/A输出的输出端连接着单片机的输入端;所述USB接口电路的输出端连接着单片机的输入端;所述键盘输入的输出端连接着单片机的输入端;所述单片机的输出端连接着液晶显示的输入端;所述单片机连接着存储器;所述存储器连接着控制单元;所述控制单元的输出端连接着光电隔离电路的输入端;所述光电隔离电路的输出端连接着智能功率模块的输入端;所述智能功率模块的输出端连接着三相异步电动机。
[0006]作为本实用新型的进一步优化，本实用新型三相交流异步电机的全数字调速控制系统所述单片机采用AT89S52单片机。
[0007]作为本实用新型的进一步优化，本实用新型三相交流异步电机的全数字调速控制系统所述控制单元采用TMS320LF2407A DSP芯片。
[0008]作为本实用新型的进一步优化，本实用新型三相交流异步电机的全数字调速控制系统所述光电隔离电路由6片TLP127及限流电路组成。
[0009]作为本实用新型的进一步优化，本实用新型三相交流异步电机的全数字调速控制系统所述液晶显示采用0CMJ4X82B显示器。
[0010]作为本实用新型的进一步优化，本实用新型三相交流异步电机的全数字调速控制系统所述智能功率模块采用IPM智能功率模块。
[0011]作为本实用新型的进一步优化，本实用新型三相交流异步电机的全数字调速控制系统所述存储器采用双口 RAM。
[0012]控制效果:本实用新型三相交流异步电机的全数字调速控制系统，其控制准确，能够通过单片机输入转速，使用DSP控制转速，实现数字调速，调速系统价格低廉、稳定性高。
【附图说明】
[0013]下面结合附图和具体实施方法对本实用新型做进一步详细的说明。
[0014]图1为本实用新型三相交流异步电机的全数字调速控制系统硬件结构图。
[0015]图2为本实用新型三相交流异步电机的全数字调速控制系统控制单元原理图。
[0016]图3为本实用新型三相交流异步电机的全数字调速控制系统光电隔离电路原理图。
[0017]图4为本实用新型三相交流异步电机的全数字调速控制系统键盘输入原理图。
[0018]图5为本实用新型三相交流异步电机的全数字调速控制系统液晶显示原理图。
[0019]图6为本实用新型三相交流异步电机的全数字调速控制系统USB接口电路原理图。
【具体实施方式】
[0020]【具体实施方式】一:
[0021 ]结合图1、2、3、4、5、6说明本实施方式，本实施方式所述三相交流异步电机的全数字调速控制系统包括三相异步电动机、智能功率模块、光电隔离电路、控制单元、存储器、单片机、液晶显示、键盘输入、D/A输出和USB接口电路，其控制准确，能够通过单片机输入转速，使用DSP控制转速，实现数字调速，调速系统价格低廉、稳定性高。
[0022]其中，所述D/A输出的输出端连接着单片机的输入端，D/A输出用于将转速等数据输出到模拟设备。
[0023]所述USB接口电路的输出端连接着单片机的输入端，USB接口电路用于将转速等数据传送给上位机。
[0024]所述键盘输入的输出端连接着单片机的输入端，键盘输入用于单片机调用预设的汉字，也可以输入数字(用来设置转速)。
[0025]所述单片机的输出端连接着液晶显示的输入端，液晶显示用于显示给定转速。
[0026]所述单片机连接着存储器，单片机用于对存储器中存储的数据进行读取。
[0027]所述存储器连接着控制单元，存储器用于存储控制单元采集的变量波形数据。
[0028]所述控制单元的输出端连接着光电隔离电路的输入端，控制单元用于控制系统对电机转速和电枢电流米样。
[0029]所述光电隔离电路的输出端连接着智能功率模块的输入端，光电隔离电路用于控制单元与智能功率单元的电气隔离，并将PWM信号放大。
[0030]所述智能功率模块的输出端连接着三相异步电动机，三相异步电动机作为被控对象，实现电动机调速。
[0031]【具体实施方式】二:
[0032]结合图1、2、3、4、5、6说明本实施方式，所述单片机采用AT89S52单片机，AT89S52控制单元主要完成以下功能:一是通过键盘输入接口完成对给定转速的设定;二是通过液晶显示单元完成对给定转速的显示;三是完成对双口 RAM中存储数据的读取，并将读取的数据通过USB接口电路导入上位机或通过D/A输出电路输入到模拟设备。所述AT89S52单片机具有价格低廉，稳定性好的特点。
[0033]【具体实施方式】三:
[0034]结合图1、2、3、4、5、6说明本实施方式，所述控制单元采用TMS320LF2407A DSP芯片，TMS320LF2407A主要包括算术逻辑运算单元(CALU)、寄存器集、辅助算术逻辑单元(ARAU)、乘法器、乘法移位器、累加器、加法移位器、时钟锁相环电路、两个完全等同的事件管理器A，B(包括通用定时器、比较单元、捕获/正交编码器脉冲电路)、内部A/D转换器、双串口、看门狗、CAN总线电路单元等。TMS320LF2407A采用先进的哈佛结构，流水线作业，在30MHz内部时钟频率下，指令周期仅为33ns。
[0035]【具体实施方式】四:
[0036]结合图1、2、3、4、5、6说明本实施方式，所述光电隔离电路由6片TLP127及限流电路组成，TLP127是一个小型扁平耦合器，以TOSHIBA为代表品牌，适用于贴片安装，包含一个砷化镓红外发光二极管，该二极管光耦合到一个达林顿光电晶体管。具有价格低廉、稳定性好的特点。
[0037]【具体实施方式】五:
[0038]结合图1、2、3、4、5、6说明本实施方式，所述液晶显示采用0CMJ4X82B显示器，所述0CMJ4X82B显示器为中文图形两用型液晶显示，显示效果更加清晰。所述0CMJ4X82B显示器具有价格低廉、稳定姓尚、显不效果好的特点。
[0039]【具体实施方式】六:
[0040]结合图1、2、3、4、5、6说明本实施方式，所述智能功率模块采用IPM智能功率模块，开关速度快，低功耗，具有快速的短路保护功能，具有过热保护功能，具有栅极驱动欠压封锁功能，抗干扰能力强，无须采取防静电措施。
[0041]【具体实施方式】七:
[0042]结合图1、2、3、4、5、6说明本实施方式，所述存储器采用双口RAM，是与CPU直接交换数据的内部存储器，也叫主存。它可以随时读写，而且速度很快，通常作为操作系统或其他正在运行中的程序的临时数据存储媒介。
[0043]工作原理:单片机控制系统上电后，首先通过键盘输入接口输入给定转速，单片机将给定转速存储在存储器中，同时，给定转速通过单片机PO 口输出到液晶显示单元上显示转速，转速的显示范围为O?9999r/min，然后通过键盘输入来确定是否要对相关变量采样并存储。其次给控制单元控制系统上电，运行初始化程序完成初始状态的设定(包括对相关变量采样数据存储等)，控制单元的控制系统对电机进行调速控制。单片机将转速通过USB接口传送给上位机，通过D/A输出输出给模拟设备，光电隔离电路将控制单元和智能功率模块隔离开。本控制系统具有价格低廉、稳定性好的特点。
[0044]虽然本实用新型已以较佳的实施例公开如上，但其并非用以限定本实用新型，任何熟悉此技术的人，在不脱离本实用新型的精神和范围内，都可以做各种改动和修饰，因此本实用新型的保护范围应该以权利要求书所界定的为准。
【主权项】
1.三相交流异步电机的全数字调速控制系统，其特征在于，所述三相交流异步电机的全数字调速控制系统包括三相异步电动机、智能功率模块、光电隔离电路、控制单元、存储器、单片机、液晶显示、键盘输入、D/A输出和USB接口电路，所述D/A输出的输出端连接着单片机的输入端;所述USB接口电路的输出端连接着单片机的输入端;所述键盘输入的输出端连接着单片机的输入端;所述单片机的输出端连接着液晶显示的输入端;所述单片机连接着存储器;所述存储器连接着控制单元;所述控制单元的输出端连接着光电隔离电路的输入端;所述光电隔尚电路的输出端连接着智能功率申吴块的输入端;所述智能功率申吴块的输出端连接着三相异步电动机。2.根据权利要求1所述的三相交流异步电机的全数字调速控制系统，其特征在于:所述单片机采用AT89S52单片机。3.根据权利要求1所述的三相交流异步电机的全数字调速控制系统，其特征在于:所述控制单元采用TMS320LF2407A DSP芯片。4.根据权利要求1所述的三相交流异步电机的全数字调速控制系统，其特征在于:所述光电隔离电路由6片TLP127及限流电路组成。5.根据权利要求1所述的三相交流异步电机的全数字调速控制系统，其特征在于:所述液晶显示采用0CMJ4X82B显示器。6.根据权利要求1所述的三相交流异步电机的全数字调速控制系统，其特征在于:所述智能功率模块采用IPM智能功率模块。7.根据权利要求1所述的三相交流异步电机的全数字调速控制系统，其特征在于:所述存储器采用双口 RAM。
【文档编号】H02P23/00GK205647328SQ201620478327
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年5月24日
【发明人】赵培成
【申请人】赵培成