[实用新型]一种直线振荡电机控制装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种直线振荡电机控制装置，属于直线振荡电机技术领域。

背景技术

传统的冰箱压缩机等往复直线运动装置通常采用旋转电机来驱动，并通过曲柄、连杆机构将旋转运动转换成往复直线运动，不仅系统结构复杂，而且效率也不高。目前出现的直线振荡电机驱动的直线压缩机由于不包括将转动转变为直线运动的曲轴、连杆等机构，故工作效率要优于传统的压缩机。

当将直线振荡电机用于驱动冰箱压缩机时，目前常用的方法是通过可控硅电路改变施加到直线振荡电机上的电压，以改变直线压缩机的活塞行程来控制冰箱的制冷量。采用这种方法，直线振荡电机的电气驱动频率始终是保持50Hz固定不变。而直线压缩机系统的机械谐振频率随运行工况（负载）变化而变化，当直线振荡电机的电气驱动频率接近机械谐振频率，整个系统运行效率最高；当直线振荡电机的电气驱动频率越偏离机械谐振频率，整个系统运行效率越低，整个过程运行效率不稳定。

有鉴于此，本发明人对此进行研究，专门开发出一种直线振荡电机控制装置，本案由此产生。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种直线振荡电机控制装置，通过单片机控制功率主电路的输出频率，实现直线振荡电机电气驱动频率跟踪实际机械谐振频率，极大提高了直线振荡电机系统运行效率。

为了实现上述目的，本实用新型的解决方案是：

一种直线振荡电机控制装置，包括单片机控制器、电源电路，以及与单片机控制器输入端相连的电流检测电路和位移检测电路，所述单片机控制器输出端与隔离电路相连，隔离电路输出的电压信号依次经过驱动电路和功率主电路后输入到直线振荡电机，所述电源电路分别为控制装置各电路供电。

作为优选，所述单片机控制器包括单片机及外围电路，所述单片机内置A/D转换模块和PWM产生模块。

作为优选，所述单片机具体采用型号为8051F310系列单片机。

作为优选，所述电流检测电路采用霍尔电流传感器，所述位移检测电路采用位移传感器。

作为优选，所述隔离电路采用光耦隔离，使其输入、输出端实现电气隔离，增强电路的抗干扰能力。

作为优选，所述驱动电路采用型号为IR2110的驱动芯片，用于将单片机输出的PWM信号进行功率放大。

作为优选，所述功率主电路包括单项桥式整流逆变单元和电容滤波单元，PWM信号放大后输入到功率主电路，功率主电路用于驱动直线振荡电机。

作为优选，所述控制装置还包括显示电路，所述显示电路包括数码管，以及数码管驱动芯片，用于显示直线振荡电机的谐振频率。

本实用新型所述的直线振荡电机控制装置，通过单片机获取电流检测电路的电流信号和位移检测电路的位移信号，进而控制隔离电路、驱动电路、功率主电路和显示电路，通过单片机实时控制功率主电路的输出频率，来实现电气驱动频率跟踪实际机械谐振频率，使直线振荡电机的驱动频率与机械谐振频率一致，极大提高了直线振荡电机系统运行效率。

以下结合附图及具体实施例对本实用新型做进一步详细描述。

附图说明

图1为本实施例的直线振荡电机控制装置框图；

图2为本实施例的单片机控制器原理图；

图3为本实施例电流检测电路原理图；

图4为本实施例位移检测电路原理图；

图5为本实施例电源电路原理图；

图6为本实施例隔离电路原理图；

图7为本实施例驱动电路和主功率电路原理图；

图8为本实施例显示电路原理图。

具体实施方式

如图1所述，一种直线振荡电机控制装置，包括单片机控制器1、电源电路，以及与单片机控制器1输入端相连的电流检测电路3和位移检测电路4，所述单片机控制器1输出端分别与隔离电路5、显示电路2相连，隔离电路5输出的电压信号依次经过驱动电路6和功率主电路7后输入到直线振荡电机8，所述电源电路分别为控制装置各电路供电。本实施例所述的直线振荡电机8采用单相动磁式直线振荡电机。

如图2所示，所述单片机控制器1包括单片机及外围电路，所述单片机内置A/D转换模块和PWM产生模块。外围电路包括电机启动与停止按键、复位电路、数码管驱动IO、PWM端口、数模转换IO等。PWM产生模块的PWM端口输出4路PWM信号分别与隔离电路5连接，在本实施例中，所述单片机具体采用型号为8051F310系列单片机，所述电源电路2为单片机提供3.3V电源。