CN110336248B - 一种智能安全型直流无刷电机驱动器 - Google Patents

一种智能安全型直流无刷电机驱动器 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种智能安全型直流无刷电机驱动器，包括电压数据检测模块、微处理器、电压比对单元、电压数据生成模块、正、反转驱动模块、电压断开模块、第一反馈模块和手动控制单元和语音指令单元，本发明涉及直流无刷电机驱动器技术领域。该智能安全型直流无刷电机驱动器，利用微处理器进行分析处理，通过电压对比单元进行对比，第二阈值模块将高于第二阈值的电压进行断开，利用第一阈值模块将低于第一阈值的电压数据输入至电压智能调控单元，配合电压数据分级模块和电机分级降速模块将电机进行降速，直流无刷电机正反转工作时，电压过载能够安全断开，电压过低电机的转速能够快速进行适配，安全性能好，智能化程度高。

Description

一种智能安全型直流无刷电机驱动器
技术领域
本发明涉及直流无刷电机驱动器技术领域，具体为一种智能安全型直流无刷电机驱动器。
背景技术
无刷直流电机由电动机主体和驱动器组成，是一种典型的机电一体化产品。无刷电机是指无电刷和换向器(或集电环)的电机，又称无换向器电机。刷直流电机由电动机主体和驱动器组成，是一种典型的机电一体化无刷直流电机实物。电动机的定子绕组多做成三相对称星形接法，同三相异步电动机十分相似。电动机的转子上粘有已充磁的永磁体，为了检测电动机转子的极性，在电动机内装有位置传感器。驱动器由功率电子器件和集成电路等构成，其功能是：接受电动机的启动、停止、制动信号，以控制电动机的启动、停止和制动；接受位置传感器信号和正反转信号，用来控制逆变桥各功率管的通断，产生连续转矩；接受速度指令和速度反馈信号，用来控制和调整转速；提供保护和显示等等。
现有的直流无刷电机驱动器,驱动电机需要正反转进行工作时，电压很容易产生变化，当电压过载时会对电机造成损坏，造成较大的损失，并且当电压过低时，电机的转速跟不上，容易造成电机停滞，且内部产生高温，导致电机烧毁。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种智能安全型直流无刷电机驱动器，解决了现有的直流无刷电机驱动器,电压过载时会对电机造成损坏，电压过低电机的转速跟不上，容易造成电机停滞，内部产生高温的问题。
(二)技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种智能安全型直流无刷电机驱动器，包括电压数据检测模块、微处理器、电压比对单元、电压数据生成模块、正、反转驱动模块、电压断开模块、第一反馈模块和手动控制单元和语音指令单元，所述电压数据检测模块的输出端与微处理器的输入端连接，所述微处理器的输出端均与电压比对单元和电压断开模块的输入端连接，所述电压比对单元的输出端均与电压断开模块和电压数据生成模块的输入端连接，所述电压数据生成模块的输出端均与正、反转驱动模块和第一反馈模块的输入端连接，所述第一反馈模块的输出端与微处理器的输入端连接，所述手动控制单元的输出端与正、反转驱动模块的输入端连接，所述电压比对单元包括输入模块、中央处理模块、第一阈值模块、第二阈值模块、输出模块和过载报警模块，所述输入模块的输出端与中央处理模块的输入端连接，所述中央处理模块的输出端与第一阈值模块的输入端连接，所述第一阈值模块的输出端均与第二阈值模块和电压智能调控单元的输入端连接，所述第二阈值模块的输出端均与输出模块和过载报警模块的输入端连接，所述过载报警模块的输出端与中央处理模块的输入端连接，所述语音指令单元的输出端与正、反转驱动模块的输入端连接，所述电压智能调控单元包括提取模块、控制芯片模块、电压数据分级模块、电机分级降速模块、提出模块和第二反馈模块，所述提取模块的输出端与控制芯片模块的输入端连接，所述控制芯片模块的输出端与电压数据分级模块的输入端连接，所述电压数据分级模块的输出端与电机分级降速模块的输入端连接，所述电机分级降速模块的输出端均与提出模块和第二反馈模块的输入端连接，所述提出模块的输出端与正、反转驱动模块的输入端连接，所述第二反馈模块的输出端与控制芯片模块的输入端连接。
优选的，所述手动控制单元包括控制按钮、反转模块、正转模块、加速模块和减速模块。
优选的，所述控制按钮的输出端均与反转模块、正转模块、加速模块和减速模块的输入端连接。
优选的，所述语音指令单元包括语音识别模块、语音控制模块和语音指示模块。
优选的，所述语音识别模块的输出端与语音控制模块的输入端连接，所述语音控制模块的输出端与语音指示模块的输入端连接。
(三)有益效果
本发明提供了一种智能安全型直流无刷电机驱动器。与现有技术相比，具备以下有益效果：
(1)、该智能安全型直流无刷电机驱动器，通过在电压数据检测模块的输出端与微处理器的输入端连接，微处理器的输出端均与电压比对单元和电压断开模块的输入端连接，电压比对单元的输出端均与电压断开模块和电压数据生成模块的输入端连接，电压数据生成模块的输出端均与正、反转驱动模块和第一反馈模块的输入端连接，第一反馈模块的输出端与微处理器的输入端连接，手动控制单元的输出端与正、反转驱动模块的输入端连接，电压比对单元包括输入模块、中央处理模块、第一阈值模块、第二阈值模块、输出模块和过载报警模块，输入模块的输出端与中央处理模块的输入端连接，中央处理模块的输出端与第一阈值模块的输入端连接，第一阈值模块的输出端均与第二阈值模块和电压智能调控单元的输入端连接，第二阈值模块的输出端均与输出模块和过载报警模块的输入端连接，过载报警模块的输出端与中央处理模块的输入端连接，语音指令单元的输出端与正、反转驱动模块的输入端连接，提取模块的输出端与控制芯片模块的输入端连接，控制芯片模块的输出端与电压数据分级模块的输入端连接，电压数据分级模块的输出端与电机分级降速模块的输入端连接，电机分级降速模块的输出端均与提出模块和第二反馈模块的输入端连接，提出模块的输出端与正、反转驱动模块的输入端连接，第二反馈模块的输出端与控制芯片模块的输入端连接，通过电压数据检测模块检测电压数据，利用微处理器进行分析处理，然后通过电压对比单元进行对比，利用第二阈值模块将高于第二阈值的电压进行断开，利用第一阈值模块将低于第一阈值的电压数据输入至电压智能调控单元，配合电压数据分级模块和电机分级降速模块将电机进行降速，直流无刷电机正反转工作时，电压过载能够安全断开，电压过低电机的转速能够快速进行适配，安全性能好，智能化程度高。
(2)、该智能安全型直流无刷电机驱动器，通过在控制按钮的输出端均与反转模块、正转模块、加速模块和减速模块的输入端连接，通过设置控制按钮，利用控制按钮的界面控制反转模块、正转模块、加速模块和减速模块，手动对电机进行控制，操作方便。
(3)、该智能安全型直流无刷电机驱动器，通过在语音识别模块的输出端与语音控制模块的输入端连接，语音控制模块的输出端与语音指示模块的输入端连接，通过设置语音识别模块对语音进行识别，然后语音控制模块进行分析处理，配合语音指示模块对正、反转驱动模块进行控制，语音控制电机，智能化程度高。
附图说明
图1为本发明的安全驱动***原理框图；
图2为本发明电压比对单元的原理框图；
图3为本发明电压智能调控单元的原理框图；
图4为本发明手动控制单元的原理框图；
图5为本发明语音指令单元的原理框图。
图中，1-电压数据检测模块、2-微处理器、3-电压比对单元、31-输入模块、32-中央处理模块、33-第一阈值模块、34-第二阈值模块、35-输出模块、36-过载报警模块、4-电压数据生成模块、5-正、反转驱动模块、6-电压断开模块、7-第一反馈模块、8-手动控制单元、81-控制按钮、82-反转模块、83-正转模块、84-加速模块、85-减速模块、9-电压智能调控单元、91-提取模块、92-控制芯片模块、93-电压数据分级模块、94-电机分级降速模块、95-提出模块、96-第二反馈模块、10-语音指令单元、101-语音识别模块、102-语音控制模块、103-音指示模块。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-5，本发明实施例提供一种技术方案：一种智能安全型直流无刷电机驱动器，包括电压数据检测模块1、微处理器2、电压比对单元3、电压数据生成模块4、正、反转驱动模块5、电压断开模块6、第一反馈模块7和手动控制单元8和语音指令单元10，电压数据检测模块1为YL6800型号数据采集器，微处理器2为ARM9系列处理器，语音指令单元10包括语音识别模块101、语音控制模块102和语音指示模块103，通过设置语音识别模块101对语音进行识别，然后语音控制模块102进行分析处理，配合语音指示模块103对正、反转驱动模块5进行控制，语音控制电机，智能化程度高，语音识别模块101的输出端与语音控制模块102的输入端连接，语音控制模块102的输出端与语音指示模块103的输入端连接，手动控制单元8包括控制按钮81、反转模块82、正转模块83、加速模块84和减速模块85，通过设置控制按钮81，利用控制按钮81的界面控制反转模块82、正转模块83、加速模块84和减速模块85，手动对电机进行控制，操作方便，控制按钮81的输出端均与反转模块82、正转模块83、加速模块84和减速模块85的输入端连接，电压数据检测模块1的输出端与微处理器2的输入端连接，微处理器2的输出端均与电压比对单元3和电压断开模块6的输入端连接，电压比对单元3的输出端均与电压断开模块6和电压数据生成模块4的输入端连接，电压数据生成模块4的输出端均与正、反转驱动模块5和第一反馈模块7的输入端连接，第一反馈模块7的输出端与微处理器2的输入端连接，手动控制单元8的输出端与正、反转驱动模块5的输入端连接，电压比对单元3包括输入模块31、中央处理模块32、第一阈值模块33、第二阈值模块34、输出模块35和过载报警模块36，中央处理模块32为ARM9系列处理器，输入模块31的输出端与中央处理模块32的输入端连接，中央处理模块32的输出端与第一阈值模块33的输入端连接，第一阈值模块33的输出端均与第二阈值模块34和电压智能调控单元9的输入端连接，电压智能调控单元9包括提取模块91、控制芯片模块92、电压数据分级模块93、电机分级降速模块94、提出模块95和第二反馈模块96，控制芯片模块92为ARM9系列处理器，提出模块95的输出端与正、反转驱动模块5的输入端连接，第二反馈模块96的输出端与控制芯片模块92的输入端连接，电压数据分级模块93的输出端与电机分级降速模块94的输入端连接，电机分级降速模块94的输出端均与提出模块95和第二反馈模块96的输入端连接，提取模块91的输出端与控制芯片模块92的输入端连接，控制芯片模块92的输出端与电压数据分级模块93的输入端连接，第二阈值模块34的输出端均与输出模块35和过载报警模块36的输入端连接，过载报警模块36的输出端与中央处理模块32的输入端连接，语音指令单元10的输出端与正、反转驱动模块5的输入端连接。
使用时，首先通过电压数据检测模块1检测电压数值，然后通过微处理器2进行分析处理，进而通过电压比对单元3，利用输入模块31输入，然后通过中央处理模块32进行处理，进而通过第一阈值模块33和第二阈值模块34，电压值高于第一阈值低于第二阈值时为安全电压，当电压值高于第二阈值时，此时通过过载报警模块36将报警信息输入至中央处理模块32，同时通过输出模块35输出，此时电压数据生成模块4将生成的数据输入至正、反转驱动模块5并同时利用第一反馈模块7反馈至微处理器2，然后微处理器2控制电压断开模块6将电压断开电机停止工作，当电压值低于第一阈值时，此时提取模块91将信息提取，进而通过控制芯片模块92分析，然后通过电压数据分级模块93将数据信息分级，进一步通过电机分级降速模块94将电机转速降低，此时通过提出模块95将信息输入正、反转驱动模块5进行降速驱动即可。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种智能安全型直流无刷电机驱动器，包括电压数据检测模块(1)、微处理器(2)、电压比对单元(3)、电压数据生成模块(4)、正、反转驱动模块(5)、电压断开模块(6)、第一反馈模块(7)和手动控制单元(8)和语音指令单元(10)，其特征在于：所述电压数据检测模块(1)的输出端与微处理器(2)的输入端连接，所述微处理器(2)的输出端均与电压比对单元(3)和电压断开模块(6)的输入端连接，所述电压比对单元(3)的输出端均与电压断开模块(6)和电压数据生成模块(4)的输入端连接，所述电压数据生成模块(4)的输出端均与正、反转驱动模块(5)和第一反馈模块(7)的输入端连接，所述第一反馈模块(7)的输出端与微处理器(2)的输入端连接，所述手动控制单元(8)的输出端与正、反转驱动模块(5)的输入端连接，所述电压比对单元(3)包括输入模块(31)、中央处理模块(32)、第一阈值模块(33)、第二阈值模块(34)、输出模块(35)和过载报警模块(36)，所述输入模块(31)的输出端与中央处理模块(32)的输入端连接，所述中央处理模块(32)的输出端与第一阈值模块(33)的输入端连接，所述第一阈值模块(33)的输出端均与第二阈值模块(34)和电压智能调控单元(9)的输入端连接，所述第二阈值模块(34)的输出端均与输出模块(35)和过载报警模块(36)的输入端连接，所述过载报警模块(36)的输出端与中央处理模块(32)的输入端连接，所述语音指令单元(10)的输出端与正、反转驱动模块(5)的输入端连接，所述电压智能调控单元(9)包括提取模块(91)、控制芯片模块(92)、电压数据分级模块(93)、电机分级降速模块(94)、提出模块(95)和第二反馈模块(96)，所述提取模块(91)的输出端与控制芯片模块(92)的输入端连接，所述控制芯片模块(92)的输出端与电压数据分级模块(93)的输入端连接，所述电压数据分级模块(93)的输出端与电机分级降速模块(94)的输入端连接，所述电机分级降速模块(94)的输出端均与提出模块(95)和第二反馈模块(96)的输入端连接，所述提出模块(95)的输出端与正、反转驱动模块(5)的输入端连接，所述第二反馈模块(96)的输出端与控制芯片模块(92)的输入端连接。
2.根据权利要求1所述的一种智能安全型直流无刷电机驱动器，其特征在于：所述手动控制单元(8)包括控制按钮(81)、反转模块(82)、正转模块(83)、加速模块(84)和减速模块(85)。
3.根据权利要求2所述的一种智能安全型直流无刷电机驱动器，其特征在于：所述控制按钮(81)的输出端均与反转模块(82)、正转模块(83)、加速模块(84)和减速模块(85)的输入端连接。
4.根据权利要求1所述的一种智能安全型直流无刷电机驱动器，其特征在于：所述语音指令单元(10)包括语音识别模块(101)、语音控制模块(102)和语音指示模块(103)。
5.根据权利要求4所述的一种智能安全型直流无刷电机驱动器，其特征在于：所述语音识别模块(101)的输出端与语音控制模块(102)的输入端连接，所述语音控制模块(102)的输出端与语音指示模块(103)的输入端连接。
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