I 一 16 ;速度碼為0000時，速度等級為速度I ;速度碼為0001時，速度等級為速度2 ;速度碼為0010時，速度等級為速度3 ；以此類推，速度碼為1111時，速度等級為速度16。
[0125]直流無刷電機不需要控制方向時，速度給定模塊無需方向給定信號輸出端，單片機控制模塊無需方向給定信號輸入端，單片機調(diào)節(jié)模塊無需方向控制輸出端，電機驅(qū)動模塊無需方向控制輸入端。
[0126]可控整流電壓向速度調(diào)節(jié)單元的調(diào)節(jié)電源模塊、電機驅(qū)動模塊和波形取樣模塊直接供電，其中的調(diào)節(jié)電源模塊、電機驅(qū)動模塊首先對可控整流電壓進行整流，再經(jīng)電容濾波后，向相關(guān)電路提供電源；可控整流電壓為零時，調(diào)節(jié)電源模塊、電機驅(qū)動模塊的電源電流也為零；波形取樣模塊為非線性電阻性負載，可控整流電壓為零時，波形取樣模塊的電源電流為零。因此，可控整流電壓為零時，其向速度調(diào)節(jié)單元提供的電源電流為零。所以，整流控制單元在第二交流電源的過零點進行停止交流輸出、開始整流輸出，或者是停止整流輸出、開始交流輸出的切換時，雙向晶閘管V1、雙向晶閘管V2與雙向晶閘管V3、雙向晶閘管V4之間可以成功換流，不致造成電源短路。
[0127]本發(fā)明具有如下特點:
①采用電源線遠距離控制多臺直流無刷電機的速度，無需遙控器，無需控制線；
②直流無刷電機速度可以根據(jù)需要分成多個等級； ③采用整流波傳送速度控制信號，其有效值與交流波相同，不會造成直流無刷電機速度調(diào)節(jié)時供電電源的不穩(wěn)定。
【主權(quán)項】
1.一種遠距離調(diào)節(jié)多臺直流無刷電機速度的裝置，其特征在于: 由整流控制單元和?個速度調(diào)節(jié)單元組成的裝置實現(xiàn)；《為大于等于2的整數(shù)； 所述整流控制單元設(shè)有相線輸入端子、零線輸入端子、第一可控整流輸出端子、第二可控整流輸出端子；所述相線輸入端子、零線輸入端子輸入單相220V交流電源；所述第一可控整流輸出端子、第二可控整流輸出端子輸出可控整流電壓； 所述速度調(diào)節(jié)單元設(shè)有第一可控整流輸入端子、第二可控整流輸入端子，所述第一可控整流輸入端子、第二可控整流輸入端子分別連接至整流控制單元的第一可控整流輸出端子、第二可控整流輸出端子； 所述整流控制單元由變壓器、控制電源模塊、可控整流模塊、過零檢測模塊、單片機控制模塊、觸發(fā)控制模塊、速度給定模塊組成； 所述變壓器的兩個輸入端子分別為相線輸入端子、零線輸入端子，兩個輸出端子分別為第一交流端子、第二交流端子；所述第一交流端子、第二交流端子輸出第二交流電源； 所述控制電源模塊由控制電源單相整流橋和第一濾波穩(wěn)壓電路組成，輸出第一直流工作電源；所述控制電源單相整流橋的兩個交流輸入端分別連接至第一交流端子、第二交流端子；所述控制電源單相整流橋的整流負極性端為公共地； 所述可控整流模塊由整流橋URl、雙向晶閘管Vl、雙向晶閘管V2、雙向晶閘管V3、雙向晶閘管V4組成；所述整流橋URl的2個交流輸入端分別連接至第一交流端子和第二交流端子，整流輸出正端連接至雙向晶閘管V3的第二陽極，整流輸出負端連接至雙向晶閘管V4的第二陽極；雙向晶閘管Vl的第一陽極與雙向晶閘管V3的第一陽極并聯(lián)后連接至第一可控整流輸出端子；雙向晶閘管Vl的第二陽極連接至第一交流端子；雙向晶閘管V2的第一陽極與雙向晶閘管V4的第一陽極并聯(lián)后連接至第二可控整流輸出端子；雙向晶閘管V2的第二陽極連接至第二交流端子； 所述觸發(fā)控制模塊設(shè)有交流控制輸入端、整流控制輸入端；所述交流控制輸入端輸入的交流控制信號有效時，觸發(fā)控制模塊控制雙向晶閘管Vl和雙向晶閘管V2過零時觸發(fā)導(dǎo)通；所述交流控制輸入端輸入的交流控制信號無效時，觸發(fā)控制模塊控制雙向晶閘管Vl和雙向晶閘管V2過零后截止；所述整流控制輸入端輸入的整流控制信號有效時，觸發(fā)控制模塊控制雙向晶閘管V3和雙向晶閘管V4過零時觸發(fā)導(dǎo)通；所述整流控制輸入端輸入的整流控制信號無效時，觸發(fā)控制模塊控制雙向晶閘管V3和雙向晶閘管V4過零后截止； 所述過零檢測模塊設(shè)有過零電壓輸入端、過零脈沖輸出端；所述過零電壓輸入端連接至第一交流端子；所述過零脈沖輸出端輸出的過零脈沖是正脈沖；所述過零脈沖與第二交流電源正半波對應(yīng)；所述過零脈沖的寬度小于第二交流電源正半波寬度；所述第二交流電源正半波為第一交流端子電位高于第二交流端子電位的第二交流電源半波； 所述速度給定模塊設(shè)有速度給定信號輸出端和方向給定信號輸出端； 所述單片機控制模塊包括有速度給定信號輸入端、方向給定信號輸入端、捕捉信號輸入端和兩路電平信號輸出端；所述速度給定信號輸入端連接至速度給定模塊的速度給定信號輸出端；所述方向給定信號輸入端連接至速度給定模塊的方向給定信號輸出端；所述捕捉信號輸入端連接至過零檢測模塊的過零脈沖輸出端；所述兩路電平信號輸出端分別為交流控制輸出端、整流控制輸出端；所述交流控制輸出端、整流控制輸出端分別連接至觸發(fā)控制模塊的交流控制輸入端、整流控制輸入端； 所述速度調(diào)節(jié)單元由調(diào)節(jié)電源模塊、波形取樣模塊、單片機調(diào)節(jié)模塊、地址給定模塊、電機驅(qū)動模塊組成； 所述調(diào)節(jié)電源模塊輸入可控整流電壓、輸出第二直流工作電源，由調(diào)節(jié)電源單相整流橋和第二濾波穩(wěn)壓電路組成；所述調(diào)節(jié)電源單相整流橋的整流負極性端為參考地； 所述波形取樣模塊設(shè)有取樣波形輸入端和取樣脈沖輸出端；所述取樣波形輸入端連接至第二可控整流輸入端子；所述波形取樣模塊將第二可控整流輸入端子電位高于第一可控整流輸入端子電位的波形檢出并限幅得到取樣脈沖；所述取樣脈沖的正脈沖與第二可控整流輸入端子電位高于第一可控整流輸入端子電位的波形相對應(yīng)； 所述地址給定模塊用于設(shè)定所在速度調(diào)節(jié)單元的地址碼，設(shè)有地址碼輸出端； 所述單片機調(diào)節(jié)模塊具有捕捉輸入端、地址碼輸入端和速度調(diào)節(jié)輸出端、方向控制輸出端、制動控制輸出端；所述單片機調(diào)節(jié)模塊的捕捉輸入端連接至波形取樣模塊的取樣脈沖輸出端；所述地址碼輸入端連接至地址給定模塊的地址碼輸出端； 所述電機驅(qū)動模塊用于驅(qū)動直流無刷電機，設(shè)有速度調(diào)節(jié)輸入端、方向控制輸入端、制動控制輸入端；所述速度調(diào)節(jié)輸入端連接至單片機調(diào)節(jié)模塊的速度調(diào)節(jié)輸出端，方向控制輸入端連接至單片機調(diào)節(jié)模塊的方向控制輸出端，制動控制輸入端連接至單片機調(diào)節(jié)模塊的制動控制輸出端； 所述整流控制單元通過控制可控整流電壓來發(fā)送速度控制信號；所述速度控制信號由引導(dǎo)波和數(shù)據(jù)波組成； 所述引導(dǎo)波由個工頻周期的整流波組成；7為大于等于I的整數(shù)； 所述數(shù)據(jù)波為^個工頻周期的可控整流電壓波，I為大于等于3的整數(shù)； 所述^個工頻周期的可控整流電壓波中，I個工頻周期對應(yīng)I位數(shù)據(jù)碼；τ個工頻周期的可控整流電壓波對應(yīng)Z位數(shù)據(jù)碼； 所述Z位數(shù)據(jù)碼中包括地址碼、方向碼和速度碼；所述數(shù)據(jù)碼、地址碼、方向碼、速度碼均為二進制碼； 所述速度調(diào)節(jié)單元接收速度控制信號并調(diào)節(jié)直流無刷電機速度。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的遠距離調(diào)節(jié)多臺直流無刷電機速度的裝置，其特征在于:所述過零檢測模塊由二極管D1、電阻R9、穩(wěn)壓管DWl組成，設(shè)有過零電壓輸入端、過零脈沖輸出端；電阻R9的兩端分別連接至二極管Dl陰極與穩(wěn)壓管DWl陰極；二極管Dl陽極為過零電壓輸入端，連接至第一交流端子；穩(wěn)壓管DWl陽極連接至公共地；穩(wěn)壓管DWl陰極為過零脈沖輸出端。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的遠距離調(diào)節(jié)多臺直流無刷電機速度的裝置，其特征在于:所述波形取樣模塊設(shè)有取樣波形輸入端和取樣脈沖輸出端，由二極管D2、電阻R12、穩(wěn)壓管DW2組成；電阻R12的兩端分別連接至二極管D2陰極與穩(wěn)壓管DW2陰極；二極管D2陽極為取樣波形輸入端，連接至第二可控整流輸入端子；穩(wěn)壓管DW2陽極連接至參考地；穩(wěn)壓管DW2陰極為取樣脈沖輸出端。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的遠距離調(diào)節(jié)多臺直流無刷電機速度的裝置，其特征在于:所述速度給定模塊包括有電位器。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的遠距離調(diào)節(jié)多臺直流無刷電機速度的裝置，其特征在于:所述速度給定模塊包括有方向開關(guān)。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的遠距離調(diào)節(jié)多臺直流無刷電機速度的裝置，其特征在于:所述電機驅(qū)動模塊的速度調(diào)節(jié)輸入端的輸入信號為PWM脈沖或者模擬電壓。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的遠距離調(diào)節(jié)多臺直流無刷電機速度的裝置，其特征在于:所述電機驅(qū)動模塊由無刷電機驅(qū)動器及其外圍電路組成；所述無刷電機驅(qū)動器的型號是BLD - 70。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的遠距離調(diào)節(jié)多臺直流無刷電機速度的裝置，其特征在于:所述電機驅(qū)動模塊由電機驅(qū)動芯片F(xiàn)310及其外圍電路、三相全橋MOSFET驅(qū)動芯片組成；所述電機驅(qū)動芯片型號為F310。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的遠距離調(diào)節(jié)多臺直流無刷電機速度的裝置，其特征在于:所述單片機控制模塊由單片機MCU1、晶體振蕩器XTl組成；所述單片機MCUl的型號是MSP430G2553 ;所述單片機調(diào)節(jié)模塊由單片機MCU2、晶體振蕩器XT2組成；所述單片機MCU2的型號是MSP430G2553。
【專利摘要】一種遠距離調(diào)節(jié)多臺直流無刷電機速度的裝置，由整流控制單元、多個速度調(diào)節(jié)單元組成的裝置實現(xiàn)。整流控制單元包括變壓器、控制電源模塊、可控整流模塊、過零檢測模塊、單片機控制模塊、觸發(fā)控制模塊、速度給定模塊，輸入單相220V交流電源，輸出經(jīng)變壓器降壓后的可控整流電壓，在可控整流電壓中發(fā)送包含電機運行方向和運行速度等級的速度控制信號；速度調(diào)節(jié)單元包括調(diào)節(jié)電源模塊、波形取樣模塊、單片機調(diào)節(jié)模塊、地址給定模塊、電機驅(qū)動模塊，根據(jù)可控整流電壓中的速度控制信號控制直流無刷電機的速度。所述裝置無需遙控器，無需單獨敷設(shè)控制線，直接利用單相電源線傳輸速度控制信號，可實現(xiàn)遠距離多臺直流無刷電機速度的控制調(diào)節(jié)。
【IPC分類】H02P5/68
【公開號】CN104967366
【申請?zhí)枴緾N201510386831
【發(fā)明人】凌云, 陳剛, 孔玲爽, 郭艷杰, 曾紅兵, 聶輝
【申請人】湖南工業(yè)大學(xué)
【公開日】2015年10月7日
【申請日】2015年7月6日