[实用新型]一种嵌入式交流感应电机控制板

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种嵌入式交流感应电机控制板，属于电机技术领域。

背景技术

交流感应电机调速方式主要有：变频调速、变极调速、转子回路串电阻调速、改变定子端电压调速。其中，变频调速应用广泛，其优点有：调速范围大、平滑性好、可以实现恒转矩调速和恒功率调速，实现不同负载的要求。

目前，变频调速中常使用SPWM控制方式，根据电机已知特性，列出V/F变化表，将电压值(V)和频率值(F)分别转化为SPWM的占空比和频率，以达到改变速度的目的。

传统的交流感应电机使用SPWM方式控制，主要着眼于使变压变频器的输出电压尽量接近正弦波，并未顾及输出电流的波形，使得交流感应电机不能平稳运行，不能实现平滑调速。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，提供一种嵌入式交流感应电机控制板，能使交流感应电机平稳运行，实现平滑调速。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下的技术方案：一种嵌入式交流感应电机控制板，包括功率驱动电路、电源电路、MCU控制电路和外部信号光隔离输入电路；MCU控制电路分别与功率驱动电路、外部信号光隔离输入电路连接；电源电路分别与功率驱动电路、MCU控制电路和外部信号光隔离输入电路连接。

前述的一种嵌入式交流感应电机控制板中，所述功率驱动电路包括智能功率模块和三相电流采集电路，智能功率模块分别与主控MCU的PWM输出端口、三相电机接口连接，三相电流采集电路分别与智能功率模块、主控MCU连接。使用智能功率模块，将三相桥整合在一个整体模块中，可以与主控MCU直接连接，省去了利用MOSFET搭接桥驱动电路的麻烦，简化了电路，节省了成本。

前述的一种嵌入式交流感应电机控制板中，所述电源电路包括电压转换芯片、开关电源、滤波电路和整流电路，电压转换芯片、开关电源、滤波电路和整流电路顺次连接。控制板电源供电主要分为2部分，即为220V高电压部分和低电压部分，其中220V高电压经整流、滤波后给交流感应电机供电；低电压部分分为3路，即15V、5V、IS05V，15V为智能功率模块提供工作电压，5V为电压转换芯片、光耦提供工作电压，电压转换芯片将5V电压转换为3.3V电压，供主控MCU工作；ISO5V为编码器、脉冲信号发生器提供独立5V电压。

前述的一种嵌入式交流感应电机控制板中，所述外部信号光隔离输入电路包括光耦，还包括与光耦连接的串行端口、编码器、脉冲信号发生器，光耦通过串行接口与主控MCU连接。外部信号经过光耦后得到的脉冲信号，分别输入到MCU内部脉冲捕获单元，记录编码器脉冲和外部输入脉冲，以得到正确的编码器值和外部输入脉冲频率。

与现有技术相比，本实用新型采用SVPWM算法输出交流感应电机的驱动波形，及时处理过流、过载等信号，能使交流感应电机平稳运行，实现平滑调速；使用智能功率模块，将三相桥整合在一个整体模块中，可以与主控MCU直接连接，省去了利用MOSFET搭接桥驱动电路的麻烦，简化了电路，节省了成本；由于硬件电路设有电源模块，只需提供220V电源，简化了电路；对外部输入信号使用光耦隔离，保护了编码电路。

附图说明

图1是本实用新型的一种实施例的整体结构框图；

图2是本实用新型的一种实施例的功率驱动电路1的结构框图；

图3是本实用新型的一种实施例的电源电路2的结构框图；

图4是本实用新型的一种实施例的外部信号光隔离输入电路4的结构框图；

图5是本实用新型的一种实施例的PWM在扇区的输出示意图。

附图标记：1-功率驱动电路，2-电源电路，3-MCU控制电路，4-外部信号光隔离输入电路，5-智能功率模块，6-三相电流采集电路，7-光耦，8-电压转换芯片，9-开关电源，10-滤波电路，11-整流电路，12-编码器，13-脉冲信号发生器。

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的说明。

具体实施方式

本实用新型的实施例：一种嵌入式交流感应电机控制板，其结构框图如图1所示，它包括功率驱动电路1、电源电路2、MCU控制电路3和外部信号光隔离输入电路4；MCU控制电路3分别与功率驱动电路1、外部信号光隔离输入电路4连接；电源电路2分别与功率驱动电路1、MCU控制电路3和外部信号光隔离输入电路4连接。