[发明专利]一种电机控制系统

权利要求书

1.一种电机控制系统，其特征在于，包括：传感检测单元、电机运行主控制单元、驱动控制单元、无功补偿单元、安全保护单元、电源输入单元、紧急制动单元和监控单元；

所述传感检测单元用于对电机的运行状态进行实时检测并将检测信息反馈至所述电机运行主控制单元；

所述电机运行主控制单元包括电压控制模块、转速调整模块和CPU模块，所述电压控制模块用于调控控制所述电机转动的PWM电平，所述转速调整模块用于调节电机的转速；

所述驱动控制单元包括三相驱动电路，所述三相驱动电路的输入端与所述电机运行主控制单元相连，所述三相驱动电路的输出端与电机输入端相连，所述三相驱动电路采用三相桥式逆变电路；

所述无功补偿单元包括功率因数检测模块和自动投切补偿模块，所述功率因数检测模块和自动投切补偿模块均与所述CPU模块相连接，所述自动投切补偿模块包括补偿电容器C1和电容器C2；

所述安全保护单元包括参数越限保护模块和过压过流保护模块，所述参数越限保护模块用于设定相关参数上、下限值并当数据达到限定值时进行自动保护处理，所述过压过流保护模块用于当电路元件遭到瞬间高压冲击和电流过流时所进行的保护；

所述电源输入单元包括稳压整流模块和在线UPS后备电源，所述在线UPS后备电源当电网突然停电时为电机控制系统提供电力，使电机控制系统按正常程序完成停机过程。

2.根据权利要求1所述的电机控制系统，其特征在于，所述监控单元包括上位计算机和工控机，所述监控单元通过PROFIBUS通信方式和工业以太网通信方式与所述电机运行主控制单元进行通信。

3.根据权利要求1所述的电机控制系统，其特征在于，所述传感检测单元包括编码器、位移传感器和温度传感器，所述编码器、所述位移传感器和所述温度传感器均与所述CPU模块相连。

4.根据权利要求1所述的电机控制系统，其特征在于，所述电机运行主控制单元还包括多个电气控制开关的开关电路、外部设备输入模块和I/O扩展模块，所述开关电路、所述外部设备输入模块和所述I/O扩展模块均与所述CPU模块相连接。

5.根据权利要求1所述的电机控制系统，其特征在于，所述转速调整模块采用变转差率调速方法调整电机转速。

6.根据权利要求1所述的电机控制系统，其特征在于，所述功率因数检测模块包括电压取样电路和电流取样电路，根据所述电压取样电路和所述电流取样电路的相位差得到功率因数角，计算得到功率因数，并根据功率因数的大小控制所述自动投切补偿模块自动投切所述电容器C1和所述电容器C2实现最佳补偿。

7.根据权利要求6所述的电机控制系统，其特征在于，所述电压取样电路包括电压互感器、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、运放U1和光耦隔离器U2，所述电压互感器将电压信号输入电压取样电路，所述电压互感器的一端通过所述电阻R2与所述运放U1的正相输入端相连，所述电压互感器的另一端与所述电阻R4的一端并连后接地，所述电阻R4的另一端接所述运放U1的反相输入端，所述电阻R5并接在所述电阻R4两端，所述电阻R3并接在所述运放U1的正相输入端和输出端之间，所述运放U1的输出端与所述光耦隔离器U2的引脚1相连，所述光耦隔离器U2的引脚2接地，所述光耦隔离器U2的引脚3与所述电阻R6的一端并接，所述电阻R6的另一端接地。

8.根据权利要求7所述的电机控制系统，其特征在于，所述电流取样电路包括电流互感器、电阻R7、电阻R8、电阻R9、运放U3和光耦隔离器U4，所述电流互感器的一端与所述电阻R7的一端并接，所述电阻R7的另一端接所述运放U3的正相输入端，所述电阻R8并接在所述电流互感器的两端，所述电流互感器的另一端与所述运放U3的反相输入端并联后接地，所述电阻R9并接在所述运放U3的正相输入端和所述运放U3的输出端之间，所述运放U3的输出端与所述光耦隔离器U4的引脚1相连，所述光耦隔离器U4的引脚2接地，所述光耦隔离器U4的引脚3与所述所述光耦隔离器U2的引脚3通过与与门A1的两个输入端相连，所述与门A1的输出端与所述CPU模块的输入端相连。

9.据权利要求1所述的电机控制系统，其特征在于，所述紧急制动单元包括复合停止按钮S1、启动按钮S2、接触器K1、制动接触器K2、时间继电器K3、可调电阻R1、整流桥、变压器T1和两个熔断器，所述整流桥从V、W两相取电经过所述变压器T1连接所述制动接触器K2的一个主触点的一端，所述一个主触点的另一端接所述电机的V相端口，所述制动接触器K2的另一个主触点的一端连接所述整流桥的输出端，所述制动接触器K2的另一个主触点的另一端通过所述可调电阻R1接所述电机的U相端口形成主通断电路，所述复合停止按钮S1和所述启动按钮S2、所述接触器K1、所述制动接触器K2、所述时间继电器K3和所述和两个熔断器相连形成自动能耗制动电路。