[实用新型]一种基于CAN总线设计的液压泵驱动电机控制系统

说明书

技术领域

本实用新型尤其涉及到一种基于CAN总线设计的液压泵驱动电机控制系统。

背景技术

海海洋石油钻井平台要对海底石油进行探测取样，所用的探测器是一个长达数十米的管型探测装置，即地层测试评价仪(Formation Evaluation Tool)。地层测试评价仪由多种电气部件组成，其中液压泵驱动电机是其关键性部件，用于驱动仪器液压泵，提供液压动力完成仪器的各项机械动作。液压泵驱动电机的可靠性是非常重要的，它的良好运行是确保FET装置正常运行的重要保证。

目前，国内外对液压泵驱动电机的控制多采用地面电源供电方式来完成，这种控制方式的优点是：技术传统、简单、直观，成本低。但该种控制方式的缺点也是十分明显的，如体积大，重量重，效率低，调节电压需要人工干预，自动调节功能差等。石油勘测的实际应用背景，迫切需要开发一种井下150℃环境下可靠运行的电机控制系统，它能够实现对电机的交流变频调速控制，提高电机运行效率，降低损耗，延长寿命。

本系统是基于这一实际应用背景和需求而进行立项开发的，可以在井下150℃环境下对液压泵驱动电机进行稳定、可靠的控制，有效的保证仪器的可靠运行。同时作为一个满足现场作业要求，非常实用的电机控制系统，可望在全行业范围内推广应用，有比较看好的市场前景。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供了一种基于CAN总线设计的液压泵驱动电机控制系统，它采用SPWM技术，实现了电机的变频调速控制，很好地解决了150℃高温环境下电机的控制与运行状态监测问题，有效的保证了系统的稳定运行。

为解决上述技术问题，本实用新型一种基于CAN总线设计的液压泵驱动电机控制系统，包括上位机、CAN通讯卡、主控板、驱动板、滤波板、电源系统和被控电机系统，它们之间采用CAN总线相互连接，所述主控板由PC机、SPWM输出模块、电机温度检测模块、电机转速检测模块、电机电压检测模块、电机电流检测模块和CAN通讯模块组成，所述PC机通过SPWM输出模块与驱动板相连，所述驱动板通过滤波板与被控电机系统相连，所述PC机通过电机温度检测模块、电机转速检测模块、电机电压检测模块、电机电流检测模块与被控电机系统相互连接，所述PC机与CAN通讯模块相连并通过CAN通讯卡接受上位机的控制，所述电源系统提供系统所需的各种工作电源。

进一步的，所述PC机为微处理器DSPIC30F6010A。

优选的，所述电源系统为控制电源模块和AC220V主电源输入。

进一步的，所述AC220V主电源输入为驱动板提供电源。

优选的，所述控制电源模块提供+5V、+15V、-15V三种电源参数。

进一步的，所述控制电源模块为主控板提供电源。

进一步的，还包括显示器、键盘和鼠标，所述显示器、键盘和鼠标分别与上位机相连。

本实用新型的有益效果：(1)控制系统采用全数字化设计，以DSPIC30F6010A高速微型计算机为核心，通过工业现场总线(CAN)实现了数据通信和共享，能够实时地检测和传递数据，实现了多CPU之间的互通互联与数据共享，检测、控制、显示的实时性好，可靠性高；(2)控制系统采用马达电机电流(力矩)自动跟踪等智能化控制算法软件，实现马达电机的高性能运行。具有损耗小、效率高、噪音小、运行平稳、动态响应快等特点。(3)控制系统具有极高的高温可靠性，确保系统在高温150℃井下环境可靠工作。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型的技术方案作进一步具体说明。

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型温度检测电路原理图。

具体实施效果

如图1所示。一种基于CAN总线设计的液压泵驱动电机控制系统，包括上位机、CAN通讯卡、主控板、驱动板、滤波板、电源系统和被控电机系统，它们之间采用CAN总线相互连接，主控板由PC机、SPWM输出模块、电机温度检测模块、电机转速检测模块、电机电压检测模块、电机电流检测模块和CAN通讯模块组成，PC机通过SPWM输出模块与驱动板相连，驱动板通过滤波板与被控电机系统相连，PC机通过电机温度检测模块、电机转速检测模块、电机电压检测模块、电机电流检测模块与被控电机系统相互连接，PC机与CAN通讯模块相连并通过CAN通讯卡接受上位机的控制，电源系统提供系统所需的各种工作电源。