[实用新型]一种基于单片机的数字多电机控制平台

说明书

技术领域

    本实用新型涉及电机控制领域，具体涉及一种基于单片机的数字多电机控制平台。

背景技术

在电气时代的今天，直流电动机、三相交流电机和四相步进电机等电机广泛应用于各种生产生活领域，据资料统计，现有90%的动力源来自于电机，电机与人们的生活息息相关。随着现代化步伐的迈进，人们对自动化的需求原来越来高，是电机控制向着更复杂的领域发展。

电机控制是一个成熟而广泛的技术，其发展得益于微电子技术、电力电子技术、传感器技术、永磁材料技术等的最新发展成果。电机控制可分为简单控制和复杂控制两大类，简单控制是对电机进行启动、制动、正反转控制和顺序控制，复杂控制是对电机的转速、转角、转矩、电压、电流等物理量进行控制。如何控制电机的合断、正反转已经是一个很老的话题，现在的研究更倾向于如何合理地控制电机，注重于电机工作过程的安全系数，如包括电机温度、转速、振动情况的监测，并调节为合适值，使其事故率变小，使其使用寿命延长等等方面。

直流电动机在工作过程中由于转子转动，常常会引起机器整体的振动，为了避免机器因振动过大而引起损坏常常需要用传感器对其工作性能进行监测。步进电动机因具有转子惯量低、定位精度高、无累积误差等特点，非常适合用于开环位置控制系统中，其工作时转子绕组通直流励磁电流，会产生所谓的“铜损耗”；转子铁心通过的磁通虽然是直流的，但分别与定子铁心存在相对移动，定子铁心将产生“铁损耗”；定子绕组感应交流电动势后若带上负载，定子绕组将有电流通过，定子绕组也将产生“铜损耗”；转子的转轴及转动部件还存在转动摩擦，并产生“摩擦损耗”。所有的损耗都将以热量的形式出现，将使电机内部的温度升高，尤其是转子部分，散热条件较其它部件的散热条件差。电动机工作时由于各种损耗会使内部温度升高，尤其以转子的温度最为典型，这将影响发电机绝缘材料的绝缘性能，为了保证电动机的正常可靠工作，就必须对电动机转子的温度进行测量。

然而在实际系统中为满足不同的功能往往同时存在多个运动部件，常用的方法是一个独立的功能对应一个控制系统，这样虽然模块性很好，但是占用了大量的系统资源和空间，也在一定程度上降低了系统的可靠性。如在某系统中存在3个运动部件，分别为一台三相反应式步进电动机，一台直流电机和一台四相步进电动机的控制，现有技术就不能很好实现高集成度、高可靠性且简单化的控制。

实用新型内容

    本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供了一种基于单片机的数字多电机控制平台。其设计合理，操作方便，电路简单，可靠性好，系统集成度高，便于推广使用。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种基于单片机的数字多电机控制平台，其特征在于：包括中央处理器、通讯芯片、上位机和与所述中央处理器连接的电源模块一,所述上位机通过通讯芯片和中央处理器输入端连接，所述中央处理器的输出端通过光耦模块与功率放大器相连，所述中央处理器的输出端还接有测速传感器、振动传感器和温度传感器，所述功率放大器输入端接有电源模块二，所述功率放大器输出端与直流电动机、四相步进电机和三相反应式电机连接。

上述的一种基于单片机的数字多电机控制平台，其特征在于：所述中央处理器采用C8051F020 单片机。

    上述的一种基于单片机的数字多电机控制平台，其特征是：所述通讯芯片为MAX490 串口转换芯片。

    上述的一种基于单片机的数字多电机控制平台，其特征是：所述上位机为工控台式机。

    上述的一种基于单片机的数字多电机控制平台，其特征是：所述电源模块一为5V直流电源。

    上述的一种基于单片机的数字多电机控制平台，其特征是：所述功率放大器为由场效应管和二极管组成的直流电机桥式驱动电路。

    上述的一种基于单片机的数字多电机控制平台，其特征是：所述场效应管为IR 公司生产的IRF840功率MOSFET。

上述的一种基于单片机的数字多电机控制平台，其特征是：所述电源模块二为27V电源。

上述的一种基于单片机的数字多电机控制平台，其特征是：所述测速传感器为ZLS-Px测转速传感器。

上述的一种基于单片机的数字多电机控制平台，其特征是：所述振动传感器采用CZ891发电机振动监测传感器。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：