一种基于云平台的直线开关磁阻电机位置监控系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于云平台的直线开关磁阻电机位置监控系统，包含云服务器终端、监控终端，以及设置在电机上的数据采集终端，所述数据采集终端和监控终端分别与云服务器终端连接；所述数据采集终端包含微控制器模块、位置编码器阵列、电流传感器阵列、多路复用开关、数据预处理模块、数据传输模块、存储器模块、时钟模块、接口模块、按键输入模块、显示模块、电机驱动和电源模块。

A Position Monitoring System of Linear Switched Reluctance Motor Based on Cloud Platform

The invention discloses a position monitoring system of Linear Switched Reluctance Motor Based on cloud platform, which comprises a cloud server terminal, a monitoring terminal and a data acquisition terminal installed on the motor. The data acquisition terminal and the monitoring terminal are connected with the cloud server terminal respectively. The data acquisition terminal comprises a microcontroller module, a position encoder array and a current sensor array. Multiplexing switch, data preprocessing module, data transmission module, memory module, clock module, interface module, key input module, display module, motor driver and power module.

【技术实现步骤摘要】
一种基于云平台的直线开关磁阻电机位置监控系统
本专利技术属于电机位置自动控制领域，尤其涉及一种基于云平台的直线开关磁阻电机位置监控系统。
技术介绍
电机是工业生产不可缺少的动力设备，电机的品种很多，作用也相当广泛。直线开关磁阻电机时一种新型的牵引电机。其主要有以下优点：结构简单，制作成本不高。工作稳定且能够在恶劣的环境下长时间正常工作，比如高温环境，开关磁阻电机有较好的散热性能，可以在高温下正常工作。直线电机技术是一种将电能直接转换成直线运动机械能而不需要通过中间任何转换装置的新颖电机，它具有系统结构简单、磨损少、噪音低、维护方便且反应速度快等优点。旋转电机所有的品种，直线电机技术几乎都有相对应的品种，例如直线直流电机直线感应电机、直线步进电机、直线开关磁阻电机。其应用范围正在不断扩大。在一些它能独特发挥作用的地方，取得了非常令人满意得效果。随着微电子、电力电子技术、永磁材料技术和驱动技术的发展，直线电机系统有了长足的进步，国外著名电器(气)公司相继推出并不断完善、更新各自的直线电机系统。其应用十分广泛，如列车驱动、物料运送、机床工作、食品和轻工机械、自动绘图仪、液压金属泵、空气压缩机、电磁炮、家用电器以及半导体器件等。随着电力电子技术的发展，开关磁阻电机控制将会变得更加容易并且控制效果更好。这种电机启动转矩大，过载能力强，调速范围广。直线开关磁阻电机除了具有以上优点以外，在一些需要做直线运动的场合，它显示出了强大的优越性：再也不需要像传统的做直线运动的装置那样，通过丝杆等传动装置将旋转的运动转化为直线运动。这样再一次的将中间环节给节省下来了，不仅降低了设备的成本，而且能量利用率也得到了提高。开关磁阻电机控制精度高，在高精度加工领域和大功率传输方面有广泛的应用前景。例如申请号为“201310060286.8”的伺服电机的控制系统，包括：电源控制电路、多个交-直-交功率主电路、多个空间矢量脉宽调制集成电路、多个伺服电机、位置反馈接口电路、逻辑控制电路、控制处理电路。该专利技术中具备多个伺服电机驱动接口，可以控制多台电机的同步运行或者各自独立运行；并且通过参数配置可选择其中一种，控制灵活，适用性好，另外；通过位置反馈接口电路可兼容多种形式的位置反馈，克服了现有伺服控制系统中驱动器只能支持一种形式的编码器的缺点，其使用方便，成本也较低；节省了驱动器的安装空间，提高了制造装配工时效率。又如申请号为“201410076968.2”的一种大功率圆筒型直线开关磁阻电机控制系统，该系统采用圆筒型直线开关磁阻电动机作为驱动，无需旋转-直线转换机构，使得系统机械结构简单、可靠性高。以数字信号处理器DSP为核心的控制器在控制功率变换器过程中，采用转速电流双闭环控制，可以实现调速和稳速的目的，有效提高系统效率，降低功率损耗。系统在直线开关磁阻电机LSRM起动时采用电流斩波控制，运行过程中采用固定角度的PWM电压斩波控制方式，控制算法采用比例微分积分PID控制，使得系统起动力矩大，低速性能好，调速范围宽，控制灵活，能够广泛应用到多种领域中。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是针对
技术介绍
的不足提供了一种基于云平台的直线开关磁阻电机位置监控系统。本专利技术为解决上述技术问题采用以下技术方案：一种基于云平台的直线开关磁阻电机位置监控系统，包含云服务器终端、监控终端，以及设置在电机上的数据采集终端，所述数据采集终端和监控终端分别与云服务器终端连接；所述数据采集终端包含微控制器模块、位置编码器阵列、电流传感器阵列、多路复用开关、数据预处理模块、数据传输模块、存储器模块、时钟模块、接口模块、按键输入模块、显示模块、电机驱动和电源模块；其中，所述电流传感器阵列和位置编码器阵列分别依次经过多路复用开关、数据预处理模块连接微控制器模块；所述数据传输模块、存储器模块、时钟模块、接口模块、按键输入模块、显示模块、电机驱动和电源模块分别与微控制器模块连接。作为本专利技术一种基于云平台的直线开关磁阻电机位置监控系统的进一步优选方案，所述数据预处理模块包含依次连接的模数转换模块、放大电路模块和滤波电路模块；所述滤波电路包含第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、第五电容、运算放大器、电源芯片，所述第一电阻的一端与三级放大电路的输出端相连，所述第一电阻的另一端连接第一电容的一端和第二电容的一端后与第二电阻的一端相连，所述第一电容的另一端连接第三电阻的一端后与运算放大器的负输入端相连，所述第二电容的另一端连接第三电阻的另一端后与运算放大器的输出端相连，所述第二电阻的另一端接地；所述运算放大器的正输入端依次连接第四电阻和第五电阻后接地，运算放大器的正电源端分别连接第三电容的一端和第六电阻的一端，所述第六电阻的另一端与电源的正极相连，所述第三电容的另一端接地，运算放大器的负电源端分别连接第七电阻的一端与第四电容的一端，所述第七电阻的另一端与电源芯片的负极相连，所述第四电容的另一端接地；所述运算放大器的输出端串接第五电容后与微控制器模块的输入端连接。作为本专利技术一种基于云平台的直线开关磁阻电机位置监控系统的进一步优选方案，所述云服务器终端包含主控制器模块以及与其连接的数据收发模块、数据存储模块、USB接口。作为本专利技术一种基于云平台的直线开关磁阻电机位置监控系统的进一步优选方案，所述监控终端包含单片机以及与其连接的报警模块、LCD显示屏、射频收发模块和天线。作为本专利技术一种基于云平台的直线开关磁阻电机位置监控系统的进一步优选方案，所述位置编码器的芯片型号为E6B2-CWZ6C。作为本专利技术一种基于云平台的直线开关磁阻电机位置监控系统的进一步优选方案，所述电流传感器的芯片型号为LZZBJ9-10A3G。本专利技术采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：1、本专利技术电机启动转矩大，精度高，过载能力强，调速范围广；2、本专利技术不需要像传统的做直线运动的装置那样，通过丝杆等传动装置将旋转的运动转化为直线运动，将中间环节给节省下来了，不仅降低了设备的成本，而且能量利用率也得到了提高；3、本专利技术采用云平台对直线开关磁阻电机的位置进行监控可以实时将采集的参数上传至云平台进行存储，用户或者监管人员可以通过监控终端访问云服务器终端；4、本专利技术依次经过模数转换模块、放大电路模块和滤波电路模块分别对采集的信息参数进行预处理。附图说明图1是本专利技术的系统结构原理图；图2是本专利技术数据采集终端的结构原理图；图3是本专利技术云服务器终端的结构原理图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的技术方案做进一步的详细说明：如图1所示，一种基于云平台的直线开关磁阻电机位置监控系统，包含云服务器终端、监控终端，以及设置在电机上的数据采集终端，所述数据采集终端和监控终端分别与云服务器终端连接；如图2所示，所述数据采集终端包含微控制器模块、位置编码器阵列、电流传感器阵列、多路复用开关、数据预处理模块、数据传输模块、存储器模块、时钟模块、接口模块、按键输入模块、显示模块、电机驱动和电源模块；其中，所述电流传感器阵列和位置编码器阵列分别依次经过多路复用开关、数据预处理模块连接微控制器模块；所述数据传输模块、存储器模块、时钟模块、接口模块、按键输入模块、显示模本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于云平台的直线开关磁阻电机位置监控系统，其特征在于：包含云服务器终端、监控终端，以及设置在电机上的数据采集终端，所述数据采集终端和监控终端分别与云服务器终端连接；所述数据采集终端包含微控制器模块、位置编码器阵列、电流传感器阵列、多路复用开关、数据预处理模块、数据传输模块、存储器模块、时钟模块、接口模块、按键输入模块、显示模块、电机驱动和电源模块；其中，所述电流传感器阵列和位置编码器阵列分别依次经过多路复用开关、数据预处理模块连接微控制器模块；所述数据传输模块、存储器模块、时钟模块、接口模块、按键输入模块、显示模块、电机驱动和电源模块分别与微控制器模块连接。

【技术特征摘要】
1.一种基于云平台的直线开关磁阻电机位置监控系统，其特征在于：包含云服务器终端、监控终端，以及设置在电机上的数据采集终端，所述数据采集终端和监控终端分别与云服务器终端连接；所述数据采集终端包含微控制器模块、位置编码器阵列、电流传感器阵列、多路复用开关、数据预处理模块、数据传输模块、存储器模块、时钟模块、接口模块、按键输入模块、显示模块、电机驱动和电源模块；其中，所述电流传感器阵列和位置编码器阵列分别依次经过多路复用开关、数据预处理模块连接微控制器模块；所述数据传输模块、存储器模块、时钟模块、接口模块、按键输入模块、显示模块、电机驱动和电源模块分别与微控制器模块连接。2.根据权利要求1所述的一种基于云平台的直线开关磁阻电机位置监控系统，其特征在于：所述数据预处理模块包含依次连接的模数转换模块、放大电路模块和滤波电路模块；所述滤波电路包含第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、第五电容、运算放大器、电源芯片，所述第一电阻的一端与三级放大电路的输出端相连，所述第一电阻的另一端连接第一电容的一端和第二电容的一端后与第二电阻的一端相连，所述第一电容的另一端连接第三电阻的一端后与运算放大器的负输入...

【专利技术属性】
技术研发人员：钱国东，
申请(专利权)人：无锡厚发自动化设备有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32