CN102570948A - 一种直流永磁有刷电机控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种直流永磁有刷电机控制系统，其包括直流永磁有刷电机、直流电源、速度给定电位器、脉冲宽度调节器、电子供电开关、电压采样保持器，所述直流电源通过电子供电开关向直流永磁有刷电机提供脉冲电压，所述脉冲宽度调节器产生固定频率的脉冲以驱动电子供电开关，所述电压采样保持器采集直流永磁有刷电机的反电动势，将其与速度给定电位器给出的电压进行比较，得出的误差电压反馈到脉冲宽度调节器并以此控制脉冲宽度。本发明提供的直流永磁有刷电机控制系统采用直流永磁有刷电机反电势反馈技术，通过采样直流永磁有刷电机的反电动势作为反馈信号控制电动机的速度，使得直流永磁有刷电机的速度非常稳定。
Description
技术领域
本发明涉及电动机领域，尤其涉及一种直流永磁有刷电机控制系统。
背景技术
在直流永磁有刷电机控制系统的运行过程中，由于输入电压的波动、负载变化使得电机的速度时快时慢，为了克服这些外界因素的影响，现有的直流永磁有刷电机控制系统一般直接采样直流永磁有刷电机的输入电压作为反馈信号，进而控制电机的速度，但是，在电机负载变化时，电动机的速度仍不稳定，特别在小电压，低转速的情况下，电机的负载加重，电机的力矩变小，电机的转速变慢，更难以达到稳速的目的。因此，提供一种具有更加优良的稳速效果的直流永磁有刷电机控制系统实属必要。
发明内容
本发明的目的是提供一种直流永磁有刷电机控制系统，旨在解决现有直流永磁有刷电机速度不稳定的技术缺陷。
为实现上述发明目的，本发明提供的直流永磁有刷电机控制系统包括直流永磁有刷电机、直流电源、速度给定电位器、脉冲宽度调节器、电子供电开关、电压采样保持器，所述直流电源通过电子供电开关向直流永磁有刷电机提供脉冲电压，所述脉冲宽度调节器产生固定频率的脉冲以驱动电子供电开关，所述电压采样保持器采集直流永磁有刷电机的反电动势，将其与速度给定电位器给出的电压进行比较，得出的误差电压反馈到脉冲宽度调节器并以此控制脉冲宽度。
进一步地，所述电子开关采用场效应管。
进一步地，所述直流永磁有刷电机控制系统还包括一个在电子供电开关关断后为直流永磁有刷电机的电感续流的续流二极管。
进一步地，所述直流永磁有刷电机控制系统还包括一误差比较器，所述误差比较器将电压采样保持器所采集到的直流永磁有刷电机的反电动势与速度给定电位器给出的电压进行比较。
进一步地，所述误差比较器集成在脉冲宽度调节器中。
进一步地，所述直流永磁有刷电机控制系统还包括一控制所述电压采样保持器进行采样的反馈电压采样开关，所述反馈电压采样开关与电子供电开关保持相反的工作状态。
相比于现有技术，本发明提供的直流永磁有刷电机控制系统采用直流永磁有刷电机反电势反馈技术，通过采样直流永磁有刷电机的反电动势作为反馈信号控制电动机的速度，通过高速的电子开关采样电机发出的电压，此采样出来的电压与速度给定电压进行比较，用其误差去控制电子供电开关的开通与关断，进行速度的控制，使得直流永磁有刷电机的速度非常稳定。
附图说明
图1是本发明较佳实施例直流永磁有刷电机控制系统的结构示意图。
图2是本发明较佳实施例直流永磁有刷电机控制系统的具体电路示意图。
图3是本发明所涉及的电压关系示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
参见图1所示，本发明较佳实施例提供的直流永磁有刷电机控制系统包括直流电源1、速度给定电位器2、误差比较器3、脉冲宽度调节器4、电压采样开关5、电子供电开关6、直流永磁有刷电机7、续流二极管8、电压采样保持器9。
脉冲宽度调节器4产生固定频率的脉冲以驱动电子供电开关6（典型的，电子开关6可采用场效应管），直流电源1通过电子供电开关6向直流永磁有刷电机7提供脉冲电压。电子供电开关6与电压采样开关5保持相反的工作状态，即，当电子供电开关6导通时，电压采样开关5关断；当电子供电开关6关断时，电压采样开关5导通，此时通过电压采样保持器9采集直流永磁有刷电机7的反电动势，作为直流永磁有刷电机7转速的表征量，此表征量输送至误差比较器3，与速度给定电位器2给出的电压进行比较，得出的误差电压反馈到脉冲宽度调节器4，以控制脉冲宽度，这样就控制了电子供电开关6的导通和关断时间，达到速度反馈调节的目的。续流二极管8是起辅助作用的，其作用是在电子供电开关6关断后，为直流永磁有刷电机7的电感续流。
结合参见图2、图3中所示，图2给出了图1中电路结构示意图的一种具体电路实施方式，其中虚线框内所示的电路即为图1中各元器件的具体电路实现方式，由于这些元器件的实现方式属于现有技术的范畴，在此不一一赘述。图2中电路的工作方式如下：在直流电源1的电路模块中，510V交流电压经过直流斩波器降压为30V，脉冲宽度调节器4输出驱动脉冲以控制电子供电开关的导通和关断。在电子供电开关6导通期间（如图3所示的t1），直流电源1的输出电压经电子供电开关6给直流永磁有刷电机7供电，在电子供电开关6断开期间（如图3所示的t3），电压采样开关5导通，电压采样器9采样直流永磁有刷电机7的反电势，通过电压采样开关5送到采样保持器9中，电压采样保持器9中的电压（如图3）与速度给定电位器2的给定电压在误差比较器3中比较（本实施例中，误差比较器3集成在脉冲宽度调节器4中），得出的误差电压反馈到脉冲宽度调节器4，以控制脉冲宽度，这样就控制了电子供电开关6的导通和关断时间，达到速度反馈调节的目的。续流二极管8是起辅助作用的，其作用是在电子供电开关6关断后，为直流永磁有刷电机7的电感续流（如图3所示的t2）。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种直流永磁有刷电机控制系统，其包括直流永磁有刷电机，特征在于进一步包括：直流电源、速度给定电位器、脉冲宽度调节器、电子供电开关、电压采样保持器，所述直流电源通过电子供电开关向直流永磁有刷电机提供脉冲电压，所述脉冲宽度调节器产生固定频率的脉冲以驱动电子供电开关，所述电压采样保持器采集直流永磁有刷电机的反电动势，将其与速度给定电位器给出的电压进行比较，得出的误差电压反馈到脉冲宽度调节器并以此控制脉冲宽度。
2.根据权利要求1所述的直流永磁有刷电机控制系统，其特征在于：所述电子开关采用场效应管。
3.根据权利要求1所述的直流永磁有刷电机控制系统，其特征在于：进一步包括一个在电子供电开关关断后为直流永磁有刷电机的电感续流的续流二极管。
4.根据权利要求1所述的直流永磁有刷电机控制系统，其特征在于：进一步包括一误差比较器，所述误差比较器将电压采样保持器所采集到的直流永磁有刷电机的反电动势与速度给定电位器给出的电压进行比较。
5.根据权利要求4所述的直流永磁有刷电机控制系统，其特征在于：所述误差比较器集成在脉冲宽度调节器中。
6.根据权利要求1所述的直流永磁有刷电机控制系统，其特征在于：进一步包括一控制所述电压采样保持器进行采样的反馈电压采样开关，所述反馈电压采样开关与电子供电开关保持相反的工作状态。
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