[发明专利]一种直流他励电机控制器

说明书

技术领域

本发明应用于电机领域，尤其涉及一种直流他励电机控制器。

背景技术

直流他励电机由于其调速性能好、机械特性硬，在各类工程设备上具有广泛应用。而直流他励电机控制器是用于对直流他励电机进行启动、调速、制动等控制的电子装置，与直流他励电机配套使用。而现有技术中，一方面，直流电机的励磁电流鲁棒性不好，所以励磁内阻在不同的温度环境下，如低温环境，其阻值发变小，励磁电流变大，电机的最高转速就无法达到要求。另一方面，当车体在爬坡的过程中或停止在斜坡上时，如果因为某些原因使车体下滑，将会造成严重事故，如车体撞损或对后方行人造成生命安全的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种直流他励电机控制器，以达到直流电机不受温度因素的影响，及防止车体滑坡的目的。

为了达到上述目的，本发明提供一种直流他励电机控制器，包括直流电机，包括速度比例积分调制单元、反馈电路、第一电流比例积分调整电路、脉宽调制单元、励磁电流控制单元和电枢电流控制单元：

所述速度比例积分调制单元、第一电流比例积分调整电路、脉宽调制单元、直流电机依次连通，反馈电路包括速度负反馈电路和第一电流负反馈电路，所述速度负反馈电路的输入端连接在直流电机的输出端，速度负反馈电路的输出端连接在速度比例积分调制单元的输入端；所述第一电流负反馈电路的输入端连接在脉宽调制单元的输出端，第一电流负反馈电路的输出端连接在第一电流比例积分调整电路的输入端；

所述电枢电流控制单元的输入端连接在直流电机的输出端，电枢电流控制单元的输出端连接在直流电机的输入端；

所述励磁电流控制单元包括第二电流比例积分调整电路、电流互感器、第二电流负反馈电路，所述电流互感器的输入端连接在第二电流比例积分调整电路的输出端，电流互感器的输出端连接在直流电机的输入端，第二电流负反馈电路的输入端连接在第二电流比例积分调整电路的输入端，第二电流负反馈电路的输出端连接在直流电机的输出端。

采用上述技术方案，通过速度比例积分电路使直流电机转速快速的跟随系统给定转速，并减小了稳态时的转速误差，并使拖动系统对负载的变化有较好的抗干扰能力。通过第一电流比例积分调节电路可抑制电源电压波动所产生的干扰。而且，当直流电机过载时，第一电流比例积分调节电路便对直流电机电枢电流的最大值进行限制，如此通过快速的自我保护功能提高了系统运转的可靠性。此外，通过励磁电流控制单元，使第二电流比例积分调节电路的输出随励磁内阻变化而变化，从而保证直流电机输出励磁电流与给定的励磁电流相等，如此解决温度对励磁电流的影响，提高了系统稳定性。通过调整电枢电流的大小，使电磁转矩与负载转矩（车体后滑力）达到平衡，使车体稳定的停止在斜坡上。

进一步，所述电枢电流控制单元包括第一场效应管、第一续流管、第二场效应管、第二续流管、脉宽调制器，所述第一场效应管、第一续流管并联在直流电机的电枢两端，第二场效应管、第二续流管并联在电枢输出端与电源负极，脉宽调制器输出端连接在第一场效应管和第二场效应管的栅极上，脉宽调制器与第一场效应管之间连接有非门。当车体上坡或停在斜坡上时，如果车体发生后滑，直流电机的转速方向与车体正常行驶方向相反，为了防止车体滑坡，通过脉宽调制器调整第二场效应管的占空比，使该占空比增大，电枢电流随之增大，电磁转矩增大，直流电机升速。电机升速后，反电势增大，电枢电流逐步降低，直到电磁转矩与负载转矩达到平衡，此时，电枢电流回恢复到调速前，直流电机便在新的较高转速下运转。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

图1为本实施例中直流他励电机控制器的模块框图；

图2为本实施例中电枢电流控制单元的电路图。

具体实施方式

附图说明中的附图标记为：第一场效应管T1、第二场效应管T2、第一续流管D1、第二续流管D2。

如图1所示，本技术方案提供一种直流他励电机控制器，包括直流电机，包括速度比例积分调制单元、反馈电路、第一电流比例积分调整电路、脉宽调制单元、励磁电流控制单元和电枢电流控制单元：