[实用新型]一种无气喷涂用直流无刷电机控制装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及表面处理技术领域，特别涉及一种无气喷涂用直流无刷电机控制装置。

背景技术

目前建筑行业和一般性防腐涂装，多采用先进的无气喷涂。无气喷涂对驱动电机提出了高要求，传统交流电机难以适应无气喷涂的要求。

直流无刷电机因结构简单，无需碳刷机械换相，同时具有起动转矩高、低速性能好、易控制、运行效率高、小型紧凑等特性，已广泛应用于农业、工业、国防和家用电器等领域，包括无气喷涂行业。普通直流无刷电机为了检测电机转子的位置，通常需在电机内部安装三个霍尔传感器，而霍尔传感器对温度很敏感，容易损坏，不管采用光电式、磁敏式等哪种位置传感器，都会因恶劣应用环境，如高温、低温、高湿或污浊空气等而产生转子误差，影响电机性能。而无气喷涂电机正处于这种不良环境，使用中总会因污质、灰尘、过喷物等而影响电机性能及寿命。为此有位置传感器的直流无刷电机在无气喷涂应用中显示出更多的弊端。

此外，无气喷涂电机一般持续工作在大负荷状态，控制器发热较为严重，如何降低控制器发热，充分提高控制器性能，也是控制器设计迫切要解决的问题。

发明内容

本实用新型是为了解决现有技术所存在的上述不足，提供一种无需位置传感器检测直流无刷电机转子的无气喷涂用直流无刷电机控制装置。

本实用新型为解决上述技术问题采用以下技术方案来实现：

一种无气喷涂用直流无刷电机控制装置，包括直流无刷电机、控制电路板、压力设定调节电位器、LCD显示屏、压力传感器、散热器、支撑杆；所述控制电路板与所述直流无刷电机通过若干根相电线相连，同时与所述压力设定调节电位器通过A电缆线相连，与所述LCD显示屏通过B电缆线相连，与设置在喷涂设备上临喷储液灌中的所述压力传感器通过C电缆线相连；所述控制电路板通过若干根支撑杆固定散热器；所述控制电路板还通过其上的电源接口与市电AC相连；所述控制电路板通过其上的若干个安装孔灵活安装于喷涂设备的适当位置；所述压力设定调节电位器、LCD显示屏、压力传感器也灵活安装于喷涂设备的适当位置。

所述控制电路板上安装有MCU微控制单元芯片、传感信号处理芯片、运放模块、光隔元件、功率驱动模块、电源欠压取样电路、相电流取样比较电路、开关电源电路、整流桥，以及与所述相电线连接的相电线接口、与所述A电缆线连接的电位器接口、与所述B电缆线连接的LCD显示屏接口、与所述C电缆线连接的传感器接口、与市电AC相连的所述电源接口，并通过所述控制电路板上的铜泊相互连接。

所述控制电路板与所述直流无刷电机连接的相电线只有三根相电线，没有位置传感信号线。

一种无气喷涂用直流无刷电机控制装置工作原理为：市电AC通过所述整流桥整流，一路直接供所述功率驱动模块输出相线所需电源310V，另一路经所述开关电源电路处理，供给所述MCU微控制单元芯片和所述传感信号处理芯片所需电源5V，供给所述功率驱动模块所需电源15V。所述功率驱动模块得到相线电源310V后，在所述MCU微控制单元芯片初始信号的控制下，驱动所述直流无刷电机运转。

所述相电流取样比较电路对所述功率驱动模块中三股相电流进行取样，检测电压差过零点，再在所述MCU微控制单元芯片中进行移相30度电角处理，获得换相信号，在无位置传感器情况下实现电子换向，换相信号控制所述功率驱动模块三股相电流，并经放大，通过所述相电线接口和所述相电线，输给所述直流无刷电机。如此，换向后的三股相电流驱动所述直流无刷电机持续运转。

所述MCU微控制单元芯片通过所述运放模块、所述传感信号处理芯片的处理，并经所述光隔元件隔离传输，利用所述传感器接口和所述C电缆线，接收所述压力传感器产生的喷涂实际压力信号，并通过所述LCD显示屏接口和所述B电缆线，在所述LCD显示屏中显示；同时利用所述电位器接口和所述A电缆线，接收来自所述压力设定调节电位器的目标压力信号，经所述MCU微控制单元芯片内部PID处理，调节换向信号，控制所述功率驱动模块三股相电流，实现所述直流无刷电机的运转受控于所述压力设定调节电位器的目的。

所述MCU微控制单元芯片通过所述电源欠压取样电路，对所述整流桥中市电AC电源取样，监控市电AC电源电压，当电源电压低于设定值时，所述MCU微控制单元芯片将发出指令，停止所述功率驱动模块三股相电流的输出，实现欠压保护。所述MCU微控制单元芯片内部也具有过流保护功能。

所述MCU微控制单元芯片选用STC12C5402芯片；所述传感信号处理芯片选用STC12C5202AD芯片；所述功率驱动模块选用FSBB20CH60F集成块。