大电流电磁起吊控制器及其控制方法技术

本发明专利技术涉及电机控制领域，公开了大电流电磁起吊控制器及其控制方法，该控制器包括有电源稳压模块、隔离模块、主控制模块、功率驱动模块、通讯模块、外部调节模块、检测模块、输出回路；所述主控制模块分别与电源稳压模块、操作面板、通讯模块、功率驱动模块、外部调节模块连接，所述电源稳压模块与隔离模块连接，所述功率驱动模块与检测模块连接，所述功率驱动模块还通过输出回路与起吊电永磁吸盘连接。本发明专利技术提供的大电流电磁起吊控制器，能够保证低压控制回路不受高压侧的干扰，以实现大电流的工作要求且输出磁力稳定可靠，具有可靠的软硬件保护保护电路，大大提高了工作时的可靠性和安全性，从而保证起吊工作稳定可靠且操作方便。

【技术实现步骤摘要】
大电流电磁起吊控制器及其控制方法
本专利技术涉及电机控制
，尤其涉及大电流电磁起吊控制器及其控制方法。
技术介绍
吊装是指吊车或者起升机构对设备的安装、就位的统称，在检修或维修过程中利用各种吊装机具将设备、工件、器具、材料等吊起，使其发生位置变化。随着吊装行业的发展，对电磁起吊控制器的需求日渐变大，相应地也衍生出很多不同类型的规格型号。目前，行业内常用的起吊机一般使用的是5A、10A，最多到50A的电磁起吊控制器，而对于有着大电流需求的，尤其是在大于等于100A的电磁起吊控制器领域内仍是非常匮乏。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的是提供一种大电流电磁起吊控制器及其控制方法。有鉴于此，本专利技术的技术方案是这样实现的：大电流电磁起吊控制器，包括有电源稳压模块、隔离模块、主控制模块、功率驱动模块、通讯模块、外部调节模块、检测模块、输出回路；所述主控制模块分别与电源稳压模块、操作面板、通讯模块、功率驱动模块、外部调节模块连接，所述电源稳压模块与隔离模块连接，所述功率驱动模块与检测模块连接，所述功率驱动模块还通过输出回路与起吊电永磁吸盘连接；所述隔离模块包括多级变压器，所述外部调节模块包括隔离光耦和信号继电器，所述多级变压器、隔离光耦和信号继电器共同作用以使低压控制回路和高压大电流的功率回路完全隔离；所述电源稳压模块用于给主控制模块、隔离模块供电；所述隔离模块用于对电源稳压模块的供电电源和信号传输进行电气隔离；所述主控制模块用于根据操作面板或遥控器的设置参数和启停控制信号来计算并输出PWM信号；所述功率驱动模块用于控制PWM值的方向和大小，以对实现输出电压或电流的变化从而控制起吊电永磁吸盘；所述通讯模块用于转换通讯网络的信号，与近端和/或远端数据进行交互；所述外部调节模块用于根据预设参数对主控制模块进行调节；所述检测模块用于检测所述功率驱动模块的实时电流和电压。进一步地，所述通讯模块包括RS422全双工通讯模块；所述RS422全双工通讯模块与主控制模块连接，用于实现有线通讯。进一步地，所述通讯模块包括RF433MHz无线通讯模块和遥控器；所述RF433MHz无线通讯模块与主控制模块连接，所述RF433MHz无线通讯模块与遥控器实现无线通讯信息交互。进一步地，所述遥控器包括顺次连接的电池充电模块、电池模块、电源稳压模块、无线控制模块，所述无线控制模块还分别连接有指示灯显示模块和按键模块，所述无线控制模块还与433MHz无线模块双向连接，所述433MHz无线模块还连接有RF天线。进一步地，所述功率驱动模块还通过输出回路连接有霍尔传感器，所述霍尔传感器用于采集电流反馈信号并实时反馈给主控制模块，以使主控制模块校准PWM驱动信号而输出准确的驱动电压和电流给起吊电永磁吸盘。进一步地，所述功率驱动模块包括IGBT驱动电路以及由IGBT功率管组成的H桥电路，所述主控制模块输出的PWM驱动信号通过所述IGBT驱动电路控制H桥电路的电流和电压输出。进一步地，该控制器还包括与所述主控制模块相连的操作面板，所述操作面板用于具体操作和外部人为控制。进一步地，所述MCU控制模块为主控芯片，进行算法计算和逻辑处理。大电流电磁起吊控制器的控制方法，输入电源进行整流和滤波后形成高压直流，经IGBT功率管组成的H桥回路输出可变的PWM波，通过改变H桥的输出方向和PWM值的大小，实现输出电压或电流的变化从而控制电磁磁盘，以达到起吊的功能要求；MCU控制模块采用参数设置以及霍尔传感器对输出量进行采集，通过内部电流采集反馈调节形成闭环系统，以稳定地输出设置的电流或电压，实现对磁盘的可靠控制。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术提供的大电流电磁起吊控制器，通过参数设置以及对输出量进行采集，采用功率驱动模块通过控制PWM值的方向和大小，实现输出电流的精确变化，调节精度高,从而使起吊电永磁吸盘的精度大大提高、磁力稳定可靠，在保证相同工作性能的基础上，产品成本大大降低；通过采用多级变压器、隔离光耦、信号继电器将低压控制回路和高压大电流的功率回路完全隔离，保证低压控制回路不受高压侧的干扰，以实现大电流的工作要求，具有可靠的软硬件保护保护电路，大大提高了工作时的可靠性和安全性，从而保证起吊工作稳定可靠且操作方便。控制器可以控制大电流电磁起吊，说明具备了大电流的输出能力，具体体现在更大功率的驱动模块和相关驱动电路，以及大功率的IGBT模块功率器件上，电流检测霍尔器件和相关外围检测电路也使用了更大功率的期间。因为具备更大功率的输出能力，所以电源稳压模块、隔离电路的元器件选型和相关电路的计算都有了更高的要求。在以往的小功率起吊控制器普遍、大功率起吊控制器缺乏的市场上，增加这一款大电流起吊控制器可以弥补起吊控制器在大电流领域的空缺。附图说明图1为本专利技术大电流电磁起吊控制器的功能实现框图；图2为本专利技术大电流电磁起吊控制器中遥控器的控制框架图；图3为本专利技术大电流电磁起吊控制器中MCU芯片的电路图；图4为本专利技术大电流电磁起吊控制器内部供电电源电路图；图5为本专利技术大电流电磁起吊控制器中RS422通讯及RF433MHz通讯的电路图；图6为本专利技术大电流电磁起吊控制器中功率驱动模块电路图；图7为本专利技术大电流电磁起吊控制器中霍尔电流采样电路图；图8为本专利技术大电流电磁起吊控制器中遥控器的电路图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术进行详细的说明。在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本专利技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。本专利技术提供的大电流电磁起吊控制器，参照图1，包括有电源稳压模块、隔离模块、主控制模块、功率驱动模块、通讯模块、外部调节模块、检测模块、输出回路；所述主控制模块分别与电源稳压模块、操作面板、通讯模块、功率驱动模块、外部调节模块连接，所述电源稳压模块与隔离模块连接，所述功率驱动模块与检测模块连接，所述功率本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.大电流电磁起吊控制器，其特征在于，包括有电源稳压模块、隔离模块、主控制模块、功率驱动模块、通讯模块、外部调节模块、检测模块、输出回路；所述主控制模块分别与电源稳压模块、操作面板、通讯模块、功率驱动模块、外部调节模块连接，所述电源稳压模块与隔离模块连接，所述功率驱动模块与检测模块连接，所述功率驱动模块还通过输出回路与起吊电永磁吸盘连接；所述隔离模块包括多级变压器，所述外部调节模块包括隔离光耦和信号继电器，所述多级变压器、隔离光耦和信号继电器共同作用以使低压控制回路和高压大电流的功率回路完全隔离；/n所述电源稳压模块用于给主控制模块、隔离模块供电；/n所述隔离模块用于对电源稳压模块的供电电源和信号传输进行电气隔离；/n所述主控制模块用于根据操作面板或遥控器的设置参数和启停控制信号来计算并输出PWM信号；/n所述功率驱动模块用于增大驱动信号功率，并控制PWM值的方向和大小，以对实现输出电压或电流的变化从而控制起吊电永磁吸盘；/n所述通讯模块用于转换通讯网络的信号，与近端信息和/或远端信息进行交互；/n所述外部调节模块用于根据预设参数对主控制模块进行调节；/n所述检测模块用于检测所述功率驱动模块的实时电流和电压。/n...

【技术特征摘要】
1.大电流电磁起吊控制器，其特征在于，包括有电源稳压模块、隔离模块、主控制模块、功率驱动模块、通讯模块、外部调节模块、检测模块、输出回路；所述主控制模块分别与电源稳压模块、操作面板、通讯模块、功率驱动模块、外部调节模块连接，所述电源稳压模块与隔离模块连接，所述功率驱动模块与检测模块连接，所述功率驱动模块还通过输出回路与起吊电永磁吸盘连接；所述隔离模块包括多级变压器，所述外部调节模块包括隔离光耦和信号继电器，所述多级变压器、隔离光耦和信号继电器共同作用以使低压控制回路和高压大电流的功率回路完全隔离；
所述电源稳压模块用于给主控制模块、隔离模块供电；
所述隔离模块用于对电源稳压模块的供电电源和信号传输进行电气隔离；
所述主控制模块用于根据操作面板或遥控器的设置参数和启停控制信号来计算并输出PWM信号；
所述功率驱动模块用于增大驱动信号功率，并控制PWM值的方向和大小，以对实现输出电压或电流的变化从而控制起吊电永磁吸盘；
所述通讯模块用于转换通讯网络的信号，与近端信息和/或远端信息进行交互；
所述外部调节模块用于根据预设参数对主控制模块进行调节；
所述检测模块用于检测所述功率驱动模块的实时电流和电压。


2.根据权利要求1所述的大电流电磁起吊控制器，其特征在于，所述通讯模块包括RS422全双工通讯模块；所述RS422全双工通讯模块与主控制模块连接，用于实现有线通讯。


3.根据权利要求1或2所述的大电流电磁起吊控制器，其特征在于，所述通讯模块包括RF433MHz无线通讯模块和遥控器；所述RF433MHz无线通讯模块与主控制模块连接，所述RF433MHz无线通讯模块与遥控器实现无线通讯信息交互。


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【专利技术属性】
技术研发人员：杨莉，王云富，
申请(专利权)人：西安鸣士机电开发有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61