[发明专利]一种能量控制的直流电机调速装置

摘要

本发明涉及一种能量控制的直流电机调速装置，调速电路由直流电机、工作电源、可控开关、二极管、励磁电源构成，工作电源通过可控开关与直流电机的电枢绕组连接；二极管并联在直流电机的电枢绕组两端；励磁电源与直流电机的励磁绕组连接；控制电路包括电压检测电路、电流检测电路、输入能量计算电路、电感储能计算电路、电磁转矩计算电路、负载转矩计算电路、转矩系数计算电路、期望电流计算电路、储能差值计算电路、动能计算电路、负载能量计算电路、输出能量计算电路、能量比较电路、时钟电路、逻辑驱动电路、转速检测电路。本发明降低了主电路体积、重量和成本，提高运行可靠性；避免PID控制器自身缺陷对调速装置性能不利影响。

主权项

1.一种能量控制的直流电机调速装置，其特征在于：包括调速主电路和控制电路，调速主电路包括直流电机(1)、工作电源(2)、可控开关(3)、二极管(4)、励磁电源(5)，工作电源(2)通过可控开关(3)与直流电机(1)的电枢绕组连接；二极管(4)并联在直流电机(1)的电枢绕组两端；励磁电源(5)与直流电机(1)的励磁绕组连接；控制电路包括电压检测电路(6)、电流检测电路(7)、输入能量计算电路(8)、电感储能计算电路(9)、电磁转矩计算电路(10)、负载转矩计算电路(11)、转矩系数计算电路(12)、期望电流计算电路(13)、储能差值计算电路(14)、动能计算电路(15)、负载能量计算电路(16)、输出能量计算电路(17)、能量比较电路(18)、时钟电路(19)、逻辑驱动电路(20)、转速检测电路(21)，电压检测电路(6)与直流电机(1)的电枢绕组相并联，电压检测电路(6)输出端与输入能量计算电路(8)的对应输入端连接；电流检测电路(7)对直流电机(1)的电枢电流进行检测，电流检测电路(7)输出端分别与输入能量计算电路(8)、电感储能计算电路(9)、转矩系数计算电路(12)的对应输入端连接；输入能量计算电路(8)的输出端分别与电磁转矩计算电路(10)、输出能量计算电路(17)的对应输入端连接；电感储能计算电路(9)的一个输出端与电磁转矩计算电路(10)的对应输入端连接，另一个输出端与储能差值计算电路(14)的对应输入端连接；电磁转矩计算电路(10)的输出端分别与负载转矩计算电路(11)、转矩系数计算电路(12)的对应输入端连接；载转矩计算电路(11)的输出端分别与期望电流计算电路(13)、负载能量计算电路(16)的对应输入端连接；转矩系数计算电路(12)的输出端与期望电流计算电路(13)的对应输入端连接；期望电流计算电路(13)的输出端与储能差值计算电路(14)的对应输入端连接；储能差值计算电路(14)的输出端与输出能量计算电路(17)的对应输入端连接；动能计算电路(15)的一个输入端接入外界提供的转速给定信号n，动能计算电路(15)输出端与输出能量计算电路(17)的对应输入端连接；负载能量计算电路(16)的一个输入端接入外界提供的转速给定信号n，负载能量计算电路(16)输出端与能量比较电路(18)的对应输入端连接；输出能量计算电路(17)的输出端与能量比较电路(18)的对应输入端连接；能量比较电路(18)的输出端与逻辑驱动电路(20)的对应输入端连接；时钟电路(19)的输出端分别与能量计算电路(8)、电感储能计算电路(9)、电磁转矩计算电路(10)、负载转矩计算电路(11)、逻辑驱动电路(20)的对应输入端连接；逻辑驱动电路(20)的输出端与可控开关(3)的控制端连接；转速检测电路(21)对电机转速进行检测，转速检测电路(21)输出端分别与电磁转矩计算电路(10)、负载转矩计算电路(11)、动能计算电路(15)的对应输入端连接。