[发明专利]一种直流电机负载在启动瞬间的控制方法

说明书

本发明公开了一种直流电机负载在启动瞬间的控制方法，包括以下步骤：MCU单片机发出导通控制信号控制电机负载导通；硬件电路检测到电流过高，硬件电路切断电机负载供电并反馈过流信号给MCU单片机；MCU单片机读取到过流信号后断开导通控制信号，短暂延时后，在电机未停止转动时MCU单片机再次发出导通控制信号控制电机负载导通；直到电流值不再大于设定的最大电流值，硬件电路不再切断电机负载供电，电机开始正常转动；本发明利用直流电机的感性负载特性进行储能，采用软硬件配合的方式，MCU单片机软件程序多次周期性的快速推动电机转动，在负载功率超出一定值时断开电机负载，短暂延时后再次控制电机负载导通，如此循环数次，直至电机负载被完全推动。

技术领域

本发明涉及一种针对直流电机负载在启动瞬间功率过大的问题解决方案，尤其涉及一种直流电机负载在启动瞬间的控制方法，属于直流电机负载的启动控制技术领域。

背景技术

直流电机是生活中一种相当常见的电机，直流电机因其具有调速性能好、转矩大、维修成本低等优点，在工业领域得到了广泛的使用；但直流电机电枢回路电阻和电感都较小，而且其转动体具有一定的机械惯性，因此当直流电机接通电源后，电机启动的开始阶段电枢转速及相应的反电动势很小，启动电流很大，最大可达额定电流的15~20倍，因此在某些电源功率不足或直流电机硬件驱动电路能力设定不足的情况下可能导致直流电机无法启动；针对此问题目前有两种解决方案：串电阻启动和降电压启动；串电阻启动即在电枢回路中串入可变电阻，在启动过程中逐级短接使启动电流限制在允许值内，但该方案需在电机电枢回路进行改动，并不适用于MCU单片机控制直流电机驱动电路通断的场合；而降电压启动则需使用单独的可调压直流电源对电机电枢供电，同样不适用于使用MCU单片机控制直流电机驱动电路通断的场合。

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明提供一种直流电机负载在启动瞬间的控制方法，利用直流电机的感性负载特性进行储能，采用软硬件配合的方式，MCU单片机软件程序多次周期性的快速推动电机转动，在负载功率超出一定值时断开电机负载，短暂延时后再次控制电机负载导通，如此循环数次，直至电机负载被完全推动，电流值逐步稳定在额定电流值。

本发明所采用的技术方案为：

一种直流电机负载在启动瞬间的控制方法，包括以下步骤：

（1）MCU单片机发出导通控制信号控制电机负载导通，电机转动，电流提高；

（2）硬件电路检测到电流过高，硬件电路切断电机负载供电并反馈过流信号给MCU单片机，电机因惯性维持转动但转速迅速下降；

（3）MCU单片机读取到过流信号后断开导通控制信号，短暂延时后，在电机未停止转动时MCU单片机再次发出导通控制信号控制电机负载导通，电机继续转动；

（4）重复步骤（2）和（3），直到电流值不再大于设定的最大电流值，硬件电路不再切断电机负载供电，电机开始正常转动，至此电机完成启动。

作为本发明的进一步优选，所述MCU单片机采用STM32系列芯片。

作为本发明的进一步优选，所述MCU单片机的软件控制流程采用状态机的编程方法，初始化状态位为0，软件控制流程具体如下：

（1）当状态标志位为0时，MCU单片机发出导通控制信号打开负载电机，同时将状态标志位置位为1，并开始计时；

（2）当状态标志位为1时，判断计时时长是否达到设定时长，如果未达到设定时长则继续计时，否则将状态标志位置位为2；