[发明专利]一种利用无刷电机的霍尔信号的阀门控制器

摘要

传统的电动阀门控制器利用与阀门控制电机轴同轴的磁环位置传感器和/或限位器(电位器)配合来确定阀门的绝对开关位置，其机械结构复杂，且在发生限位堵死的情况下，如不及时保护，长时间运行，很容易对机械结构造成损害。为了解决以上问题，本发明提出一种没有外加位置传感器和/或限位器，直接利用电机本身自带霍尔传感器就能够控制阀门开度的阀门控制器，并且直流无刷电机是利用自带Hall传感器来做电机控制使用。其包括电源、直流‑直流降压电路、MCU、Mos驱动电路、运算放大电路、电机驱动电路，其特征在于：MCU中存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现利用自带的霍尔传感器实现阀门位置控制的步骤。

主权项

1.一种利用无刷电机的霍尔信号的阀门控制器，其包括电源、直流‑直流降压电路、MCU、Mos驱动电路、运算放大电路、电机驱动电路，其中电源为直流电压，该直流电压一部分直接接到电机驱动电路的Mos1～Mos3的漏极，另一部分经过直流‑直流降压电路将该直流电降压为15V和3.3V分别供给给Mos驱动电路和MCU，电机驱动电路上采用Rbus采样电阻将母线的电压信号经过运算放大电路反馈给MCU，MCU通过计算机程序运算输出PWM波控制信号经过Mos驱动电路抬升电压后控制电机驱动电路，其中，MCU的电机控制PWM输出信号U,V,W,X,Y,Z经过MOS驱动电路后连接到Mos1～Mos6的栅极；其特征在于：其中，MCU中还存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现利用自带的霍尔传感器实现阀门位置控制的步骤；所述的利用无刷电机的霍尔信号的阀门控制器实现阀门位置控制的方法，其包括如下步骤：步骤S1，MCU上电后，程序对MCU的外设资源做初始化配置，整个程序功能环境配置好后，进入代码while(1)循环执行代码，开始阀门控制流程；步骤S2，上电后，初始化相关参数及硬件配置，判断是否进入行程测量模式还是进入正常运行模式；步骤S3，若判断进入行程测量模式，电机处于行程模式1，直接开始反转，直到反转到电机发生堵转时，判断此时电机处于原点，清零当前位置，测量模式切换到行程模式2；在行程模式2，电机开始正转，往行程终点运转，直到电机发生堵转，判断此时电机到达终点，将当前的位置测量值赋值给行程值，保存相关参数，退出行程测量模式；步骤S4，若判断进入正常运行模式，则需要判断实际位置和目标位置有无偏差，若没有偏差，则停止电机；若实际位置与目标位置有偏差，则计算机程序执行位置环代码，计算出实际位置与目标位置的偏差，同时计算出电机运动速度，该运动速度能够使得电机在设定好的时间内到达目标位置；计算机程序执行电机驱动代码，将上一步中运算获得的电机运动速度作为目标速度，计算出PWM波输出，由PWM波控制Mos1～Mos6，实现电机的换相和速度控制，从而实现阀门从当前位置进入到目标位置；在正常运行模式中，实时监测电机出现的故障，若出现故障，则停止电机，保护电机和控制板；步骤S5，掉电，计算机程序自动记录阀门的当前位置和目标位置。