提供一种大功率直流电动机驱动控制装置，包括电机、光电耦合器、继电器、电阻、PLC单片机和G20N60开关等；调速与正反转电路安装在一块PIC单片机上；PLC单片机与继电器控制电路相连，并设置用于直流电机调速的PWM控制输出端、设置能实现连续调速操作控制需要的A/D转换输入端口；电动机调速是通过单片机第10脚输出的PWM波通过光电耦合器将控制信号隔离放大驱动G20N60开关实现的；正反转控制当PLC单片机第7脚接高电位时，电流从电机“+”端入，电机“-”端输出，电机正转；当单片机的第7脚接低电位时，电流从电机的“-”端入，电机的“+”端出，电机反转。其优点是：线路简单，低速性能好，稳速精度高，调速范围宽，动态抗扰能力强；系统效率高。
【技术实现步骤摘要】
:本技术涉及电器自动控制设备
，特别是涉及一种大功率直流电动机驱动控制装置。
技术介绍
:在现有技术中，与交流电动机相比，直流电动机具有调速范围广、调速性能好、易于平滑调节、起动，制动转矩较大，易于快速启动，停车，易于控制等优点。现有的直流电动机调速控制主要有以下几种方法:1、直流电动机调速系统采用恒定的直流电压向直流电动机电枢供电，通过改变电枢回路中的电阻来实现调速；2、采用磁放大器、电机扩大机、闸流管等控制器件，来实现直流电动机的调速；3、利用汞弧变流器代替上述发电机、电动机系统，使调速性能指标又有提高；4、用晶闸管实现直流电机的调速。但是现有的直流电动机调速都是借助调频设备来实现的，直流电动机自身无法完成调速，并且现有的直流电机调速与正反转驱动控制是分离的。目前直流电机正反转控制主要是使用一种叫作H的桥式电路。电路得名于“H桥驱动电路”是因为它的形状酷似字母H。4个开关管组成H的4条垂直腿，而电机就是H中的横杠，如图4所示。H桥式电机驱动电路包括4个开关管(Q)和一个电机(M)。要使电机运转，必须导通对角线上的一对开关管。如当开关Ql和开关Q4导通时电流从左至右流通，电机正转；则当开关Q3和开关Q2导通时电流从右至左流通，电机反转；由此而实现电机的转向控制。其缺点是控制装置麻烦，操作复杂。
技术实现思路
:本技术的目的是克服上述现有技术的不足，提供一种控制功能完善、控制功率大、结构紧凑、操作方便、稳定可靠、成本低廉的大功率直流电动机驱动控制装置。本技术解决其技术问题所采用的方案是:提供一种大功率直流电动机驱动控制装置，包括由相互连接的电机，光电親合器a、光电親合器b、光电親合器C，继电器a、继电器b，电阻a、电阻b、电阻C、电阻d、电阻e组成的功率电路；其特征是:还包括PLC单片机和G20N60开关；本装置的核心控制器采用PIC单片机；调速与正反转电路安装在一块PIC单片机上；PLC单片机与继电器控制电路相连，并设置有用于直流电机调速的PWM控制输出端、设置有能实现连续调速操作控制需要的A/D转换输入端口 ；PLC单片机包括相互连接的柱脚a、柱脚b、柱脚C、柱脚d、PWM控制输出端、柱脚K2、柱脚K1、接地柱脚、两档拨动开关、电位器R1、电阻R2、电容Cl ;当PLC单片机的第7脚接高电位时，单片机的第12脚输出Kl为高电位，第11脚的K2输出为低电位；此时继电器a的常开触点闭合，继电器b的常闭触点维持原状态，此时电流从电机的“ + ”端入，电机的端输出，此时电机正转；当单片机的第7脚接低电位时，单片机的第12脚输出Kl为低电位，第11脚的K2输出为高电位；此时继电器a的常闭触点吸合，继电器b的常开吸合，此时电流从电机的端入，电机的“ + ”端输出，此时电机反转；用于直流电机调速的PWM控制输出端(10)是通过PLC单片机的第10脚输出的PffM波实现的；当电位器第8脚的Kl的分压值发生变化时，PLC单片机通过A/D转换采集到这一变化，作为控制PWM输出占空比的参变量，实现直流电机调速控制的PWM波是通过光电耦合器将控制信号隔离放大驱动IGBT管G20N60快速开关的；IGBT管G20N60的控制端为电压控制，控制G端和S端的电压差在常温下大于6伏；SI为两档拨动开关；电路中设置了为控制脉宽调制连续输出的模拟电压输入信号的电位器Rl ;电路中设置Cl和R2组成了 PLC单片机的复位电路；3个起隔离放大信号作用的光电耦合器安装在功率系统电路中。本技术的有益效果是:由于采用PWM波通过光电耦合器将控制信号隔离放大驱动IGBT管G20N60快速开关来实现直流电机的调速控制。本技术主电路线路简单，需用的功率器件少；开关频率高，电流容易连续，谐波少，电机损耗及发热都较小；低速性能好，稳速精度高，调速范围宽，可达1:10000左右；若与快速响应的电机配合，则系统频带宽，动态响应快，动态抗扰能力强；功率开关器件工作，在开关状态，导通损耗小，当开关频率适当时，开关损耗也不大，因而装置效率较高。本技术的核心是实现大功率直流电机(主要是有刷直流电机)的调速与正反转控制，调速与正反转一体化设计。系统的核心控制器是采用价格便宜，体积小巧、专用功能强、运行稳定可靠的PIC单片机。该PLC单片机具有引脚具有防瞬态能力，通过限流电阻可以接至220V交流电源，可直接与继电器控制电路相连，甚至在没有光电耦合器的情况下也可直接驱动外围电路。PIC单片机具有本系统需要的PffM直流电机调速控制输出端，有实现连续调速操作控制需要的A/D转换输入端口。本设计采用PWM技术来对直流电机进行调速，与一般直流调速相比，既减少了对电源的污染，而且使控制过程更简单方便，减少了对人力资源的使用；又因为硬件控制线路少、功率器件只有一个G20N60，使系统的维护、维修变得更加简单，但动、静态性能却提高了。【附图说明】图1是本技术实施例一种大功率直流电动机驱动控制装置的功率系统电路原理图；图2是本技术实施例中单片机控制系统原理图；图3是本技术实施例中角磨机应用实例示意图；图4是现有技术H桥式电路示意图。附图中:1.电机；2.G20N60开关；3A.光电耦合器a ；3B.光电耦合器b ；3C.光电耦合器c ;4A.继电器a;4B.继电器b;5A.电阻a;5B.电阻b;5C.电阻c ;5D.电阻d ;5E.电阻e ;6.柱脚a ;7.柱脚b ;8.柱脚c ;9.柱脚d ;10.PffM控制输出;11.柱脚Κ2 ;12.柱脚Kl ；13.接地柱脚；14.正转按钮；15.反转按钮；16.停止按钮；17.调速电位器Rl ； 18.PLC单片机；19.功率电路；20.磨头；S1.两档拨动开关；R2.电阻f;Cl.电容。【具体实施方式】:当前第1页1 2 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种大功率直流电动机驱动控制装置，包括由相互连接的电机(1)，光电耦合器a(3A)、光电耦合器b(3B)、光电耦合器c(3C)，继电器a(4A)、继电器b(4B)，电阻a(5A)、电阻b(5B)、电阻c(5C)、电阻d(5D)、电阻e(5E)组成的功率电路(19)；其特征是：还包括PLC单片机(18)和G20N60开关(2)；本装置的核心控制器采用PIC单片机；调速与正反转电路安装在一块PIC单片机上；PLC单片机与继电器控制电路相连，并设置有用于直流电机调速的PWM控制输出端(10)、设置有能实现连续调速操作控制需要的A/D转换输入端口；PLC单片机包括相互连接的柱脚a(6)、柱脚b(7)、柱脚c(8)、柱脚d(9)、PWM控制输出端(10)、柱脚K2(11)、柱脚K1(12)、接地柱脚(13)、两档拨动开关(S1)、电位器(R1)、电阻f(R2)、电容(C1)；当PLC单片机的第7脚接高电位时，单片机的第12脚输出K1为高电位，第11脚的K2输出为低电位；此时继电器a(4A)的常开触点闭合，继电器b(4B)的常闭触点维持原状态，此时电流从电机的“+”端入，电机的“‑”端输出，此时电机正转；当单片机的第7脚接低电位时，单片机的第12脚输出K1为低电位，第11脚的K2输出为高电位；此时继电器a(4A)的常闭触点吸合，继电器b(4B)的常开吸合，此时电流从电机的“‑”端入，电机的“+”端输出，此时电机反转；用于直流电机调速的PWM控制输出端(10)是通过PLC单片机的第10脚输出的PWM波实现的；当电位器第8脚的K1的分压值发生变化时，PLC单片机通过A/D转换采集到这一变化，作为控制PWM输出占空比的参变量，实现直流电机调速控制的PWM波是通过光电耦合器将控制信号隔离放大驱动IGBT管G20N60快速开关的；IGBT管G20N60的控制端为电压控制，控制G端和S端的电压差在常温下大于6伏；S1为两档拨动开关；电路中设置了为控制脉宽调制连续输出的模拟电压输入信号的电位器R1；电路中设置C1和R2组成了PLC单片机的复位电路；3个起隔离放大信号作用的光电耦合器安装在功率系统电路中。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：李仲华，楚云凌，庄稼，辛小臣，王科，
申请(专利权)人：北京中冶设备研究设计总院有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。