[发明专利]一种卤水结晶泵控制装置及其控制方法

说明书

本发明公布了一种卤水结晶泵控制装置及其控制方法，其中所述卤水结晶泵控制装置包括太阳能电池组件，所述太阳能电池组件的输出端与直流无刷电机控制器连接，所述直流无刷电机控制器的输出端与直流无刷电机连接，所述直流无刷电机的输出端通过弹性联轴器与带有高压喷水枪的高转速水泵连接，所述高转速水泵的进水端与储水罐连接。本发明可有效利用太阳能，不需要架设电网，安全，稳定，适合于无人区卤水结晶生产，能使产能成倍提高，有较大的经济效益。

技术领域

本发明涉及一种基于太阳能供电的直流无刷电机驱动式卤水结晶泵控制装置及其控制方法。

背景技术

我国西部盐湖众多，内含丰富的矿藏，有众多的盐湖化工企业，目前主要还是靠阳光自然蒸发湖水结晶盐份，再进一步萃取提炼；同时西部海拔高，空气稀薄，晴朗天气多，日照时间长，阳光资源丰富。本发明目的是利用太阳能，通过电机驱动高转速水泵把湖里卤水喷向空中，射程50至60米远，使得卤水在空中充分接触阳光、雾化，在水分蒸发的同时，会产生微小结晶，循环往复，在湖表面就不断会产生结晶盐。该系统的优点是：不需要架设工业电网，节约能源，系统自动化程度高，易于操作，易于维护，对比传统的提炼方式，产量会成倍的提高，有着巨大的经济和社会效益。为增加系统可靠性，节约成本，无刷直流电机采用无位置传感器启动方式，但在使用过程中盐会结晶在泵体内，对于电机启动时会有一定的负载，传统的空载启动算法也将不再适合，本发明将使用一种新的带载启动算法，并且考虑到工作环境，整个系统都有防盐雾防潮措施。

发明内容

本发明目的是针对现有技术存在的缺陷提供一种基于太阳能供电的直流无刷电机驱动式卤水结晶泵控制装置。

本发明为实现上述目的，采用如下技术方案：一种基于太阳能供电的直流无刷电机驱动式卤水结晶泵控制装置，包括太阳能电池组件，所述太阳能电池组件的输出端与直流无刷电机控制器连接，所述直流无刷电机控制器的输出端与直流无刷电机连接，所述直流无刷电机的输出端通过弹性联轴器与带有高压喷水枪的高转速水泵连接，所述高转速水泵的进水端与储水罐连接。

进一步的，所述直流无刷电机控制器包括DC/DC降压电路、MCU逆变控制驱动电路以及无传感检测电路；所述DC/DC降压电路给所述MCU逆变控制驱动电路供电，并通过所述MCU逆变控制驱动电路驱动所述永磁直流无刷电机工作；所述无传感检测电路通过对所述永磁直流无刷电机的工作电压以及工作电流进行检测，并将检测结果发送给所述MCU逆变控制驱动电路，由所述MCU逆变控制驱动电路根据位置检测中点法和ADC采样法来确定反电动势过零点，结合控制算法，进而再延迟转子30°电角度来确定电机的换相时刻，以驱动直流无刷电机进行缓慢加速直至达到预定转速。

进一步的，所述MCU逆变控制驱动电路包括MCU芯片、驱动电路和逆变电路；所述无传感检测电路包括电流采集模块、电压采集模块和反电动势过零检测电路；其中，所述太阳能电池组件的第一输出端与逆变电路连接，第二输出端与DC/DC降压电路连接；所述DC/DC降压电路的输出端分别与MCU芯片以及驱动电路连接；所述反电动势过零检测电路的输入端分别通过电流采集模块和电压采集模块与直流无刷电机连接，所述反电动势过零检测电路的输出端与所述MUC芯片连接。

进一步的，所述逆变电路包括一个带有六个开关管的IGBT功率驱动部件，该IGBT功率驱动部件分为三组开关管并构成三相桥，每组开关管又分为上管和下管，每组开关管中间引出抽头，构成U-V-W三相动力，并与直流无刷电机的三相绕组相连接.

进一步的，还包括用于对直流无刷电机进行过载保护的保护模块，其信号输入端分别与驱动电路和逆变电路连接，其信号输出端与MCU芯片连接。

一种直流无刷电机驱动式卤水结晶泵控制方法，包括如下步骤：

第一步，系统初始化的步骤：系统通电，使控制器的各个模块完成上电动作，为控制器的后续动作完成准备工作；