CN202679301U - 一种可扩展plc和单片机的新型直流电机调速器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提出一种可扩展PLC和单片机的新型直流电机调速器，包括有速度调节电路，速度调节电路与处理器相连，处理器通过触发电路及可控硅整流器与电机的磁极相连。处理器与电机的电枢之间连接有电枢反馈电路；处理器与电机的电枢之间连接有保护电路；速度调节电路连接有可调电位器，通过可调电位器对速度调节电路进行调整；处理器上连接有最低转速控制电路；触发电路上连接有斜坡发生器；可控硅整流器与电机的励磁电路相连。速度调节电路连接有信号隔离器，信号隔离器与PLC或单片机相连，PLC或单片机对速度调节器进行自动调节。该调速器外接了信号隔离器，可以与其他各类PLC或单片机连接，从而实现自动控制的目的，全面提高了调速器的性能。
Description
技术领域
本实用新型涉及直流电机调速器，尤其涉及一种可扩展PLC和单片机的新型直流电机调速器。
背景技术
在现代工业中，电动机作为电能转换的传动装置被广泛应用于机械、冶金、石油化学、国防等工业部门中，随着对生产工艺、产品质量的要求不断提高和产量的增长，越来越多的生产机械要求能实现自动调速。在可调速传动系统中，按照传动电动机的类型来分，可分为两大类：直流调速系统和交流调速系统。交流电动机直流具有结构简单、价格低廉、维修简便、转动惯量小等优点，但主要缺点为调速较为困难。相比之下，直流电动机虽然存在结构复杂、价格较高、维修麻烦等缺点，但由于具有较大的起动转矩和良好的起、制动性能以及易于在宽范围内实现平滑调速，因此直流调速系统至今仍是自动调速系统的主要形式。直流调速系统的发展得力于微电子技术、电力电子技术、传感器技术、永磁材料技术、自动控制技术和微机应用技术的最新发展成就。正是这些技术的进步使直流调速系统发生翻天覆地的变化。其中电机的控制部分已经由模拟控制逐渐让位于以单片机为主的微处理器控制，形成数字与模拟的混合控制系统和纯数字控制系统，并正向全数字控制方向快速发展。电动机的驱动部分所用的功率器件亦经历了几次更新换代。目前开关速度更快、控制更容易的全控型功率器件MOSFET和IGBT成为主流。功率器件控制条件的变化和微电子技术的使用也使新型的电动机控制方法能够得到实现。脉宽调制控制方法在直流调速中获得了广泛的应用。
直流调速器是一种电机调速装置，包括电机直流调速器、脉宽直流调速器、可控硅直流调速器等，一般为模块式直流电机调速器，集电源、控制、驱动电路于一体，采用立体结构布局，控制电路采用微功耗元件，用光电耦合器实现电流、电压的隔离变换，电路的比例常数、积分常数和微分常数用PID适配器调整。具有体积小、重量轻等特点，可单独使用也可直接安装在直流电机上构成一体化直流调速电机，可具有调速器所应有的一切功能。普通直流电机调速器采用外接电位器手动控制，或者采用隔离的0-10VDC标准模拟信号控制，其应用范围受到较大限制。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种可扩展PLC和单片机的新型直流电机调速器，以提升调速器的工作稳定性，并可与其他PLC或单片机相连，实现自动控制，扩展调速器的应用范围。
本实用新型为解决其技术问题所采用的技术方案是，
一种可扩展PLC和单片机的新型直流电机调速器，包括有速度调节电路，速度调节电路与处理器相连，处理器通过触发电路及可控硅整流器与电机的磁极相连。
具体地，处理器与电机的电枢之间连接有电枢反馈电路，处理器与电机的磁极之间连接有测速反馈电路；处理器与电机的电枢之间连接有保护电路；处理器与电机的电枢之间连接有速度补偿器；速度调节电路与处理器之间设有加减速斜率控制电路；速度调节电路连接有可调电位器，通过可调电位器对速度调节电路进行调整；处理器上连接有最低转速控制电路和速度显示电路；触发电路上连接有斜坡发生器；可控硅整流器与电机的励磁电路相连。
另外，速度调节电路连接有信号隔离器，信号隔离器与PLC或单片机相连，PLC或单片机对速度调节器进行自动调节。
本实用新型的优点在于，该调速器外接了信号隔离器，可以与其他各类PLC或单片机连接，信号隔离器将PLC或单片机的信号转换成标准的0-10VDC的信号，从而实现自动控制的目的，全面提高了调速器的性能。
附图说明
图1是本实用新型提出的直流电机调速器的结构示意图；
图2是该直流电机调速器与PLC或单片机的连接示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合图示与具体实施例，进一步阐述本实用新型。
如图1、图2所示，本实用新型提出的一种可扩展PLC和单片机的新型直流电机调速器，包括有速度调节电路，速度调节电路与处理器相连，处理器通过触发电路及可控硅整流器与电机的磁极相连。
处理器与电机的电枢之间连接有电枢反馈电路，处理器与电机的磁极之间连接有测速反馈电路；处理器与电机的电枢之间连接有保护电路；处理器与电机的电枢之间连接有速度补偿器；速度调节电路与处理器之间设有加减速斜率控制电路；速度调节电路连接有可调电位器，通过可调电位器对速度调节电路进行调整；处理器上连接有最低转速控制电路和速度显示电路；触发电路上连接有斜坡发生器；可控硅整流器与电机的励磁电路相连。
速度调节电路连接有信号隔离器，信号隔离器与PLC或单片机相连，信号隔离器将PLC或单片机发出的模拟信号电压转换为标准模拟电压，从而实现PLC或单片机对速度调节器进行自动调节的目的。
该调速器外接了信号隔离器，可以与其他各类PLC或单片机连接，信号隔离器将PLC或单片机的信号转换成标准的0-10VDC的信号，从而实现自动控制的目的，全面提高了调速器的性能。该直流电机调速器适合0.05～1.5KW直流电机的驱动调速，最小速度、最大速度及扭矩可通过电位器调整，外接了电位器进行速度调节，0～90V或0～180VDC可调，并设有负载补偿电位器，可提高稳速精度。另外还可以输出直流5V电源，采集脉冲信号，驱动配套速度显示装置，可显示电机的实际转速，而非传统的模拟式速度显示。该直流电机调速器体积小巧，在85×85mm的线路板所设计的线路可以驱动750W的直流电机，还可以通过外加散热装置驱动1.5KW的直流电机，比其他类似产品体积缩小一倍以上，通过内部跳线，还可以实现测速反馈功能，大大提高了调速器和电机运转的稳定性。
该直流电机调速器具有以下优点：
1.综合可控硅触发技术和信号隔离技术，将脉宽调制、可控整流、信号转换相结合，能满足小功率电机的PLC、单片机精准控制需求，内部电流双闭环控制，具有远程控制和多种保护功能，实现了稳定的调压调速的全自动控制，适用于0.05～1.5KW直流电机的无极调速。
2.为改变传统小功率直流调速器需外接电位器手动控制或信号模拟器来实现自动控制的不足，采用信号隔离器与调速器控制端的自由组合，通过信号隔离器将PLC或单片机的信号转成标准的0-10VDC信号，从而实现微机精准控制，卡脚式设计能满足客户快速组装和个性化的使用要求。
3.改进SMT双面贴片技术，采用单面SMT技术将贴片、可控微管、整流器精确、紧凑的机焊在线路板的一个面上，板面布局更合理，在保持小体积的前提下有效简化工序、降低成本、方便维修，与传统人工熔点焊相比整机体积减小40％，重量减轻60％，焊点可靠性高、抗震能力强，无焊点缺陷，有效提高成品率。
4.采用外接速显设计，配套生产4位速显表和速度传感器接口，能满足可控调速需求，传感器接头分为三孔和四孔可使安装者直观的区分开，杜绝误接的可能性。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型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实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下本实用新型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实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。
Claims (10)
1.一种可扩展PLC和单片机的新型直流电机调速器，其特征在于，包括有速度调节电路，速度调节电路与处理器相连，处理器通过触发电路及可控硅整流器与电机的磁极相连。
2.根据权利要求1所述的一种可扩展PLC和单片机的新型直流电机调速器，其特征在于，处理器与电机的电枢之间连接有电枢反馈电路，处理器与电机的磁极之间连接有测速反馈电路。
3.根据权利要求1所述的一种可扩展PLC和单片机的新型直流电机调速器，其特征在于，处理器与电机的电枢之间连接有保护电路。
4.根据权利要求1所述的一种可扩展PLC和单片机的新型直流电机调速器，其特征在于，处理器与电机的电枢之间连接有速度补偿器。
5.根据权利要求1所述的一种可扩展PLC和单片机的新型直流电机调速器，其特征在于，速度调节电路与处理器之间设有加减速斜率控制电路。
6.根据权利要求1所述的一种可扩展PLC和单片机的新型直流电机调速器，其特征在于，速度调节电路连接有可调电位器，通过可调电位器对速度调节电路进行调整。
7.根据权利要求1所述的一种可扩展PLC和单片机的新型直流电机调速器，其特征在于，处理器上连接有最低转速控制电路和速度显示电路。
8.根据权利要求1所述的一种可扩展PLC和单片机的新型直流电机调速器，其特征在于，触发电路上连接有斜坡发生器。
9.根据权利要求1所述的一种可扩展PLC和单片机的新型直流电机调速器，其特征在于，可控硅整流器与电机的励磁电路相连。
10.根据权利要求1所述的一种可扩展PLC和单片机的新型直流电机调速器，其特征在于，速度调节电路连接有信号隔离器，信号隔离器与PLC或单片机相连，PLC或单片机对速度调节器进行自动调节。
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