基于制造技术

本实用新型专利技术公开了一种基于

【技术实现步骤摘要】
基于STM32的开关磁阻电机调速实验系统


[0001]本技术涉及开关磁阻电机调速实验系统，尤其涉及一种基于
STM32
的开关磁阻电机调速实验系统
。

技术介绍

[0002]开关磁阻电机调速系统是继变频调速系统
、
无换向器电机调速系统之后发展的一种新型电机调速系统，具有结构简单
、
调速范围宽
、
可靠性高
、
控制变量多
、
高效率等一系列优点
。
其优良的技术性能和较高的经济指标使其逐渐成为直流电机调速和普通交流电机调速的有力竞争者，并引起业内学者的广泛重视
。
随着其推广应用，已经迅速在航空工业
、
家用电器
、
纺织机械
、
电动车驱动
、
伺服系统等各领域占据广泛市场
。
但是，目前开关磁阻电机调速应用控制器都已经在设计之初就优化并确定了各应用参数，控制器也进行了整体封装，对系统运行时的各项参数无法进行直观地观测，而且不能对其参数进行改变，因此迫切需要一种实验调速控制器，便于学习者能够任意选择控制方式及设置需要的各种控制参数，从而比较在不同参数下开关磁阻电机的运行性能，能够更深入
、
更直观地了解开关磁阻电机的调速系统
。
[0003]现有技术公开了一种基于
DSP
处理器的开关磁阻电机教学实验系统，将
PC
机作为上位机实现虚拟仪器功能和控制平台，
DSP
作为下位机实现开关磁阻电机系统全数字控制，上位机通过串行通讯接口和下位机通讯，控制下位机系统运行
。
此实验系统可以有效解决上述问题，但是该系统主要适用于学校教学和研究，而对于企业，基于
DSP
处理器调速系统成本较高，而且
DSP
国产化替代方案较少，会给程序移植带来很大不便
。
因此，对于从业者，选择一款经济实用的
MCU
芯片设计开关磁阻电机调速实验系统作为控制器开发前的实验学习十分必要
。

技术实现思路

[0004]为了解决上述技术问题，本技术的目的是提出一种基于
STM32
的开关磁阻电机调速实验系统
。
[0005]本技术所采用的技术方案是：
[0006]一种基于
STM32
的开关磁阻电机调速实验系统，包括
PC
上位机
、STM32、
光耦隔离驱动电路
、
功率变换器
、
开关磁阻电机
、
位置检测电路
、
电流检测电路
、
温度检测电路
、
过流过温保护电路
、PWM
风扇；
[0007]PC
上位机与
STM32
连接，
STM32
的输出端分别与光耦隔离驱动电路和
PWM
风扇连接，光耦隔离驱动电路的输出端连接功率变换器，
PWM
风扇作用于功率变换器，功率变换器的输出端分别连接开关磁阻电机和温度检测电路，开关磁阻电机的输出端分别与位置检测电路和电流检测电路相连，位置检测电路的输出端与
STM32
相连，电流检测电路和温度检测电路的输出端均与过流过温保护电路和
STM32
连接，过流过温保护电路的保护信号输送至光耦隔离驱动电路和
STM32。
[0008]进一步地，所述开关磁阻电机调速实验系统还包括电源管理电路；
[0009]所述
STM32、
光耦隔离驱动电路
、
位置检测电路
、
电流检测电路
、
温度检测电路
、
过流过温保护电路组成控制驱动模块；
[0010]所述电源管理电路分别与功率变换器
、PWM
风扇和控制驱动模快连接
。
[0011]进一步地，所述
PC
上位机包括通信设置模块和显示模块；其中所述通信设置模块用于设置
PC
上位机与
STM32
之间的通信参数
。
[0012]进一步地，所述
STM32
采用的芯片型号为
STM32H743VIT6。
[0013]进一步地，所述
PC
上位机与
STM32
之间采用
USB
转串口的方式进行通信
。
[0014]进一步地，通过
CH340T
芯片实现
PC
上位机的
USB
接口转换为与
STM32
相连接的
UART
接口
。
[0015]进一步地，所述功率变换器采用不对称半桥电路进行搭建
。
[0016]进一步地，所述功率变换器中使用的开关器件分别是
MOSFET
器件和开关二极管
。
[0017]进一步地，所述
MOSFET
器件的型号为
2SK3878
，开关二极管的型号为
MURF1560。
[0018]进一步地，所述的过温过流保护电路使用运算放大器作为比较器进行搭建，其中运算放大器的型号为
LM393。
[0019]本技术的有益效果是：本技术的基于
STM32
的开关磁阻电机调速实验系统有利于从业者以较低的成本作为开关磁阻电机控制器开发前的学习
、
实验，同时也适用于高校的学习者更深入
、
更直观地了解开关磁阻电机调速系统，为课程设计
、
毕业设计和相关研究提供实验条件
。
附图说明
[0020]本技术的上述和
/
或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
[0021]图1是本技术实施例中一种基于
STM32
的开关磁阻电机调速实验系统的结构框图；
[0022]图2是本技术实施例中
STM32
与
PC
上位机通信接口硬件电路图；
[0023]图3是本技术实施例中功率变换器的电路图；
[0024]图4是本技术实施例中过流过温保护电路的示意图
。
具体实施方式
[0025]本部分将详细描述本技术的具体实施例，本技术之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地
、
形象地理解本技术的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本技术本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种基于
STM32
的开关磁阻电机调速实验系统，其特征在于，包括
PC
上位机
、STM32、
光耦隔离驱动电路
、
功率变换器
、
开关磁阻电机
、
位置检测电路
、
电流检测电路
、
温度检测电路
、
过流过温保护电路
、PWM
风扇；
PC
上位机与
STM32
连接，
STM32
的输出端分别与光耦隔离驱动电路和
PWM
风扇连接，光耦隔离驱动电路的输出端连接功率变换器，
PWM
风扇作用于功率变换器，功率变换器的输出端分别连接开关磁阻电机和温度检测电路，开关磁阻电机的输出端分别与位置检测电路和电流检测电路相连，位置检测电路的输出端与
STM32
相连，电流检测电路和温度检测电路的输出端均与过流过温保护电路和
STM32
连接，过流过温保护电路的保护信号输送至光耦隔离驱动电路和
STM32。2.
根据权利要求1所述的一种基于
STM32
的开关磁阻电机调速实验系统，其特征在于，所述开关磁阻电机调速实验系统还包括电源管理电路；所述
STM32、
光耦隔离驱动电路
、
位置检测电路
、
电流检测电路
、
温度检测电路
、
过流过温保护电路组成控制驱动模块；所述电源管理电路分别与功率变换器
、PWM
风扇和控制驱动模快连接
。3.
根据权利要求1所述的一种基于
STM32
的开关磁阻电机调速实验系统，其特征在于，所述
PC
上位机包括通信设置模块和显示模块；其中所述通信设置模块用于设置

【专利技术属性】
技术研发人员：周安尤，李向阳，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：新型
国别省市：