矿用电机车斩波调速控制系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种矿用电机车斩波调速控制系统，该模块包括电源模块、微控制器、PWM信号隔离放大电路、保护电路、驱动电路、信号保护电路和故障检测电路；故障检测电路通过信号保护电路与所述控制器连接；故障检测电路包括过压检测电路、欠压检测电路、过温检测电路。本实用新型专利技术增加了故障检测电路，由此实现对小故障发生的实时检测；由于矿山环境复杂，大功率设备较多，因此本实用新型专利技术还增加了信号保护电路，确保故障检测信号的可靠性与有效性，避免了由小故障导致的频繁停机。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术公开了一种矿用电机车斩波调速控制系统，该模块包括电源模块、微控制器、PWM信号隔离放大电路、保护电路、驱动电路、信号保护电路和故障检测电路；故障检测电路通过信号保护电路与所述控制器连接；故障检测电路包括过压检测电路、欠压检测电路、过温检测电路。本技术增加了故障检测电路，由此实现对小故障发生的实时检测；由于矿山环境复杂，大功率设备较多，因此本技术还增加了信号保护电路，确保故障检测信号的可靠性与有效性，避免了由小故障导致的频繁停机。【专利说明】矿用电机车斩波调速控制系统
本技术涉及一种矿用电机车控制系统，特别涉及一种矿用电机车斩波调速控制系统。
技术介绍
目前小型矿用电机车以IGBT斩波方式控制直流电动机的调速为主，但现有技术方案中故障发生率较高，并且没有配备故障检测相关的电路，一旦发生故障，使得产品调试和维修变得非常复杂。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种能进行常规故障检测的矿用电机车斩波调速控制系统。本技术提供的这种矿用电机车斩波调速控制系统，该系统还包括信号保护电路和故障检测电路；微控制器的高速数字输出端口与PWM信号隔离放大电路的输入端连接，PWM信号隔离放大电路的输出端与驱动电路的输入端连接，驱动电路的输出端与功率模块的输入端连接，功率模块的输出端与保护电路的输入端连接，保护电路的输出端与驱动电路的输入端连接，其另一输出端与信号隔离电路的输入端连接，信号隔离电路的输出端与微控制器的数字输入端口连接，故障检测电路通过信号保护电路与微控制器连接，电源模块为微控制器和保护电路提供电源信号；所述故障检测电路包括过压检测电路、欠压检测电路、过温检测电路；过压检测电路的信号输出端通过信号保护电路与微控制器连接，欠压检测电路的信号输出端通过信号保护电路与微控制器连接，过温检测电路的输出端通过保护电路与微控制器连接；所述功率模块包括若干IGBT。所述信号保护电路采用光电隔离电路。所述光电隔离电路包括型号为TLP521的一号光耦。所述过压检测电路检测所述电源模块的电源电压，其信号输出端经由所述一号光耦与所述微控制器的数字输入端口连接。所述欠压检测电路检测所述电源模块的电源电压，其信号输出端经由所述一号光耦与所述微控制器的数字输入端口连接。所述过温检测电路的信号输出端经由所述一号光耦与所述微控制器的数字输入端口连接；该电路对所述IGBT进行温度检测。所述PWM信号隔离放大电路通过二号光耦与微控制器连接。所述二号光耦采用型号为6N137的光耦。本技术增加了故障检测电路，由此实现对小故障发生的实时检测；由于矿山环境复杂，大功率设备较多，因此本技术还增加了信号保护电路，确保故障检测信号的可靠性与有效性，避免了由小故障导致的频繁停机。【专利附图】【附图说明】图1是本技术的原理框图。图2是本技术的一种实施方式的电路原理图。图3是本技术的故障检测电路的工作流程图。图4是现有技术的原理框图。【具体实施方式】如图1所示，本技术包括功率模块、电源模块、微控制器、PWM信号隔离放大电路、驱动电路、信号保护电路和故障检测电路。微控制器的高速数字输出端口与PWM信号隔离放大电路的输入端连接，PWM信号隔离放大电路的输出端与驱动电路的输入端连接，驱动电路的输出端与功率模块的输入端连接，功率模块的输出端与保护电路的输入端连接，保护电路的输出端与驱动电路的输入端连接，其另一输出端与信号隔离电路的输入端连接，信号隔离电路的输出端与微控制器的数字输入端口连接，故障检测电路通过信号保护电路与微控制器连接，电源模块为微控制器和保护电路提供电源信号；故障检测电路包括过压检测电路、欠压检测电路、过温检测电路；过压检测电路的信号输出端通过信号保护电路与微控制器连接，欠压检测电路的信号输出端通过信号保护电路与微控制器连接，过温检测电路的输出端通过保护电路与微控制器连接。故障检测电路包括过压检测电路、欠压检测电路、过温检测电路。信号保护电路采用光电隔离电路。PWM信号隔离放大电路产生电源隔离的、整形的、符合驱动要求的PWM信号。驱动电路为功率模块输送其正常工作所需要的信号。功率模块是微控制器的一个控制对象。功率模块包括若干IGBT。保护电路根据用户和环境要求检测电路状态，并可生成开关量信号传至驱动电路快速阻止功率输出，同时还可将该生成的开关量信号经信号隔离电路送入微控制器。如图2所示，过压检测电路用于检测电源模块是否存在过压故障。欠压检测电路用于检测电源模块是否存在欠压故障。过温检测电路用于检测功率模块中IGBT的温度。故障检测电路将过压故障信号、欠压故障信号和过温故障信号通过信号调理电路2再通过光耦VTl与微控制器的数字输入端口连接。信号调理电路2是用于对信号进行限流、限幅及功率放大，以达到微控制器管脚驱动要求。光耦VTl可采用型号为TLP521的光耦。光耦VT4可采用6N137的光耦。 如图3所示，工作时，本技术先将检测信号(输入电压或电流信号)转换为电压信号，称之为检测电压；然后传至比较电路与之前设定的设定电压进行比较，当检测电压大于设定电压时，该比较电路输出高电平至信号调理电路2，否则该比较电路输出高电平至该信号调理电路2。微控制器可根据故障信号的类别对电机的启动、停止或调速进行对应控制操作，有效保护了各电路器件，提高了设备性能，对人员的安全提供保障。【权利要求】1.一种矿用电机车斩波调速控制系统，包括功率模块、电源模块、微控制器、PWM信号隔离放大电路、保护电路和驱动电路，其特征在于，该系统还包括信号保护电路和故障检测电路；微控制器的高速数字输出端口与PWM信号隔离放大电路的输入端连接，PWM信号隔离放大电路的输出端与驱动电路的输入端连接，驱动电路的输出端与功率模块的输入端连接，功率模块的输出端与保护电路的输入端连接，保护电路的输出端与驱动电路的输入端连接，其另一输出端与信号隔离电路的输入端连接，信号隔离电路的输出端与微控制器的数字输入端口连接，故障检测电路通过信号保护电路与微控制器连接，电源模块为微控制器和保护电路提供电源信号；所述故障检测电路包括过压检测电路、欠压检测电路、过温检测电路；过压检测电路的信号输出端通过信号保护电路与微控制器连接，欠压检测电路的信号输出端通过信号保护电路与微控制器连接，过温检测电路的输出端通过保护电路与微控制器连接；所述功率模块包括若干IGBT。2.根据权利要求1所述的矿用电机车斩波调速控制系统，其特征在于，所述信号保护电路采用光电隔离电路。3.根据权利要求2所述的矿用电机车斩波调速控制系统，其特征在于，所述光电隔离电路包括型号为TLP521的一号光耦。4.根据权利要求3所述的矿用电机车斩波调速控制系统，其特征在于，所述过压检测电路检测所述电源模块的电源电压，其信号输出端经由所述一号光耦与所述微控制器的数字输入端口连接。5.根据权利要求3所述的矿用电机车斩波调速控制系统，其特征在于，所述欠压检测电路检测所述电源模块的电源电压，其信号输出端经由所述一号光耦与所述微控制器的数字输入端口连接。6.根据权利要求3所述的矿用电机车斩波调速控制系统，其特征在于，所述过温检测电路的信号输出端经由所述一号光耦与所述微控制器的数字输入端口连接；本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种矿用电机车斩波调速控制系统，包括功率模块、电源模块、微控制器、PWM信号隔离放大电路、保护电路和驱动电路，其特征在于，该系统还包括信号保护电路和故障检测电路；微控制器的高速数字输出端口与PWM信号隔离放大电路的输入端连接，PWM信号隔离放大电路的输出端与驱动电路的输入端连接，驱动电路的输出端与功率模块的输入端连接，功率模块的输出端与保护电路的输入端连接，保护电路的输出端与驱动电路的输入端连接，其另一输出端与信号隔离电路的输入端连接，信号隔离电路的输出端与微控制器的数字输入端口连接，故障检测电路通过信号保护电路与微控制器连接，电源模块为微控制器和保护电路提供电源信号；所述故障检测电路包括过压检测电路、欠压检测电路、过温检测电路；过压检测电路的信号输出端通过信号保护电路与微控制器连接，欠压检测电路的信号输出端通过信号保护电路与微控制器连接，过温检测电路的输出端通过保护电路与微控制器连接；所述功率模块包括若干IGBT。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李哲明，
申请(专利权)人：湘潭市双力电机车制造有限公司，
类型：新型
国别省市：湖南;43