[实用新型]一种电机的控制系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及电机控制系统。

背景技术

近年来，我国服装加工业的迅猛发展造成了我国工业缝纫机的供不应求，但随着劳动成本的上升等各种因素的影响，加工企业对工业缝纫机的性能提出了越来越高的要求。我国是工业缝纫机生产和应用最多的国家，但其中所采用的先进技术方案主要来自日本，国内只有少数几家企业和高校能够提供基本的技术方案。

目前市场上的离合器电机已经无法满足工业缝纫机的性能要求，而以可调式BLDC（无刷直流电机）为主流动力单元的工业缝纫机正在占领大部分缝纫机市场。可调式直流无刷伺服电机相比离合器电机具有体积小、动态性能好、控制方便、高功率密度等优点。新一代的工业缝纫机控制系统大部分带有光电码盘作为位置反馈来计算电机的位置和速度，这种系统的优点是能准确得到电机的当前位置，缺点是成本较高，而且在大部分的缝纫过程中不需要如此精确地计算电机的当前位置。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是实现一种性能较高、成本较低的工业电机控制系统。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：一种电机的控制系统，系统包括开关电源模块、主控模块、霍尔采集模块、电机驱动模块和人机接口模块，所述的开关电源模块连接市电并输出直流电至整个系统，所述的霍尔采集模块采集电机的转动位置信号，并信号输送至主控模块，所述的主控模块输出控制电机转速的信号至电机驱动模块，所述的电机驱动模块输出驱动电流至电机，所述的人机接口模块输入用户命令至主控模块。

所述的电机为安装于缝纫机上的无刷直流电机。

所述的电机为安装于电动车上的无刷直流电机。

所述缝纫机上安装有光电传感器，所述的光电传感器外设有遮光板，所述的光电传感器输出感应信号至主控模块。

系统还设有掉电保护模块，所述的掉电保护模块接收主控模块内的技术参数信号并存储。

本实用新型的优点在于1、BLDC速度随动、带有急刹功能；2、系统设计考虑好断电情况下的数据保护措施以及过流保护措施，保证安全性能；3、增加电源保护电路，保证工业环境下的安全运行；4、留有扩展口，便于缝纫机装置的下一步扩展，如倒缝、定位等功能；5、可以应用其他伺服电机控制系统中，移植性好。

附图说明

下面对本实用新型说明书中每幅附图表达的内容及图中的标记作简要说明：

图1为电机控制系统电路框图；

图2为本实用新型开关电源模块；

图3 为本实用新型主控模块；

图4为本实用新型电机驱动模块；

图5为本实用新型掉电保护模块

图6为本实用新型人机接口模块；

图7为本实用新型霍尔采集模块；

图8为本实用新型程序设计流程图。

上述图中的标记均为：1、主控模块；2、霍尔采集模块；3、电机驱动模块；4、电机；5、人机接口模块；6、开关电源模块；7、掉电保护模块；8、市电入口；9、Viper12A芯片；10、直流5V输出；11、直流15V输出；12、XC866芯片；13、外围最小系统及接口。 

具体实施方式

下面对照附图，通过对实施例的描述，本实用新型的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理、制造工艺及操作使用方法等，作进一步详细的说明，以帮助本领域技术人员对本实用新型的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。

参见图1可知，电机的控制系统包括开关电源模块6、主控模块1、霍尔采集模块2、电机驱动模块3、人机接口模块5（如图6所示）和掉电保护模块7。

开关电源模块6（如图2所示）采用AC/DC变换，市电输入8，直流输出分为直流5V输出10和直流15V输出11，输出给其他各个模块所需要的工作电源和电机4的驱动的电源。由于开关电源直接接在市电电网上，电源设备与电网之间有着双向的电磁干扰影响，采用Viper12A芯片9设计的开关电源具有节能特性，而且电磁兼容性较强，外围电路也很简单。

主控模块1（如图3所示）采用英飞凌公司8位单片机XC866芯片12，该芯片本质上为增强型51单片机，与51核兼容，并具有外围最小系统及接口13。模块增加了针对电机PWM控制的片上功能模块CCU6模块，从而可以控制电机驱动模块3输出电流占空比，调节电机4转速，