一种电机控制器电路，涉及电机控制驱动装置，由速度控制调节模块、开始电流限制模块、电流控制模块、过流保护限制模块、波形发生模块、负载开关电路模块、电源模块构成，所述的速度控制调节模块与开始电流限制模块电联接，电流控制模块、过流保护限制模块、波形发生模块及负载开关电路模块相互之间电联接，速度控制调节模块与电流控制模块信号联接，电源模块为整个电路提供电源。本发明能提高自动化生产线运行效率，能实现速度和带负载能的控制，安全有效保障设备可靠运行。
1.一种电机控制器电路，由速度控制调节模块、开始电流限制模块、电流控制模块、过流保护限制模块、波形发生模块、负载开关电路模块、电源模块构成，所述的速度控制调节模块与开始电流限制模块电联接，电流控制模块、过流保护限制模块、波形发生模块及负载开关电路模块相互之间电联接，速度控制调节模块与电流控制模块信号联接，电源模块为整个电路提供电源，其特征在于：速度控制调节模块：该模块由第一运放(U1A)和第二运放(U2A)两运放及附属电路组成，第一运放(U1A)是具有输入差模、共模幅度限制的反向放大器，而第二运放(U2A)组成的是积分运放控制器，该模块是把控制通过幅度限制放大器到积分运放处理后送入下级负载电流控制电路进一步信号处理；
开始电流限制模块：该模块通过第二可调电阻(R2)以及第二积分放大器(U2B)共同控制调节PI输出电流控制信号；
电流控制模块：此模块由第三反向放大器(U3B)和第三限幅器(U3C)组成的电流限制模块，信号分两路采集做加法运算，信号1为速度控制调节模块输出的信号，信号2通过采集CMOS管S(源)极电流经过第四十六电阻(R46)进入第三反向放大器(U3B)和第三限幅器(U3C)进行加法运算并进行限幅输出到波形发生模块中互补推挽第十一三极管(V11)集电极；
过流保护限制模块：将采集过来的CMOS管电流大小的信号同时输入给第五比较器(N5)，当负载电流达到采集电压高于第五十二比较器(N52)输入脚的电压时，则使五十七比较器(N57)输出脚输出低点位，钳位开关第十四二极管(V14)的正极为低点位，所以无脉冲信号进入下级使第十九CMOS功率开关管(V19)、第二十CMOS功率开关管(V20)、第二十一CMOS功率开关管(V21)截止，从而关断电机运行起到过流保护的作用；
波形发生模块：由第十三极管(V10)和第十一三极管(V11)组成互补推挽电路、第三加法放大器(U3A)组成的积分电路以及第四比较器(N4)正反馈电路，最终根据电流控制模块输入的信号通过控制互补推挽电路第十一三极管(V11)集电极控制波形占空比，来控制带负载能力；
负载开关电路模块：此电路为负载电机开关驱动电路，由第十九CMOS功率开关管(V19)、第二十CMOS功率开关管(V20)、第二十一CMOS功率开关管(V21)并联扩流组成，同时第二十四功率二极管(V24)、第六十三电阻(R63)、第二十四电容(C24)组成杂波滤除电路，第二十二功率二极管(V22)为保护电机消除反向电动势，此电路为负载开关回路，当方波信号进入控制CMOS管开通控制电机运行；
电源模块：该模块分为两个小模块，其中由第三整流桥(V3)组成的整流滤波电路为负载直流电机电源，而由变压器T1、第二整流桥(V2)、可调节3端正电压稳压器(LM317)、可调节3端负电压稳压器(LM337)组成电源供电电路。
一种电机控制器电路
技术领域
[0001] 本发明涉及电机控制驱动装置，具体涉及一种电机控制器电路。
背景技术
[0002] 在电气时代的今天，国内自动化行业的自动化程度越来越高，同时对自动化执行机构的可控性、灵敏性以及安全性能都有很高的要求。直流电机作为最常见的一种电机，具有非常优秀的线形机械特性、较宽的调速范围、良好的启动性能以及简单的控制电路等优点，因此在社会的各个领域都得到了广泛的应用。但现有技术中的电机控制器电路的设计不合理，在负载扩流、电流控制、速度控制、以及整个电机运行在高低速度转换时的平衡性能都不完善，不能满足现代自动化生产线的生产需求。
发明内容
[0003] 本发明所要解决的技术问题在于提供一种电路设计合理、综合性能高，能够适应高速生产线的工作要求的电机控制器电路。
[0004] 本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现，
[0005] 一种电机控制器电路，由速度控制调节模块、开始电流限制模块、电流控制模块、过流保护限制模块、波形发生模块、负载开关电路模块、电源模块构成，所述的速度控制调节模块与开始电流限制模块电联接，电流控制模块、过流保护限制模块、波形发生模块及负载开关电路模块相互之间电联接，速度控制调节模块与电流控制模块信号联接，电源模块为整个电路提供电源，其特征在于：
[0006] 速度控制调节模块：该模块由第一运放U1A和第二运放U2A两运放及附属电路组成，第一运放U1A是具有输入差模、共模幅度限制的反向放大器，而第二运放U2A组成的是积分运放控制器，该模块是把控制通过幅度限制放大器到积分运放处理后送入下级负载电流控制电路进一步信号处理；
[0007] 开始电流限制模块：该模块通过第二可调电阻R2以及第二积分放大器U2B共同控制调节PI输出电流控制信号；当本产品开机启动时，控制因负载启动电流过大而采取的限制电路，保护产品的在启动的过程中匀速启动，增加产品的可靠性。
[0008] 电流控制模块：此模块由第三反向放大器U3B和第三限幅器U3C组成的电流限制模块，信号分两路采集做加法运算，信号1为速度控制调节模块输出的信号，信号2通过采集CMOS管S(源)极电流经过第四十六电阻R46进入第三反向放大器U3B和第三限幅器U3C进行加法运算并进行限幅输出到波形发生模块中互补推挽第十一三极管V11集电极；本模块根据产品运行过程中负载的变化，通过控制采集电流并与PD进行计算最终控制产品的扭矩的大小变化；
[0009] 过流保护限制模块：将采集过来的CMOS管电流大小的信号同时输入给第五比较器N5，当负载电流达到采集电压高于第五十二比较器N52输入脚的电压时，则使五十七比较器N57输出脚输出低点位，钳位开关第十四二极管V14的正极为低点位，所以无脉冲信号进入下级使第十九CMOS功率开关管V19、第二十CMOS功率开关管V20、第二十一CMOS功率开关管V21截止，从而关断电机运行起到过流保护的作用；当产品运行过程中出现异常情况，造成负载电流过大而采取的过流保护措施，防止烧坏设备的措施；
[0010] 波形发生模块：由第十三极管V10和第十一三极管V11组成互补推挽电路、第三加法放大器U3A组成的积分电路以及第四比较器N4正反馈电路，最终根据电流控制模块输入的信号通过控制互补推挽电路第十一三极管V11集电极控制波形占空比，来控制带负载能力；此模块是当产品通电后一切正常，上位机给启动信号时产生方波信号控制电机运行电路，根据器方波占空比的大小来控制电机的扭矩大小；
[0011] 负载开关电路模块：此电路为负载电机开关驱动电路，由第十九CMOS功率开关管V19、第二十CMOS功率开关管V20、第二十一CMOS功率开关管V21并联扩流组成，同时第二十四功率二极管V24、第六十三电阻R63、第二十四电容C24组成杂波滤除电路，第二十二功率二极管V22为保护电机消除反向电动势，此电路为负载开关回路，当方波信号进入控制CMOS管开通控制电机运行；
[0012] 电源模块：该模块分为两个小模块，其中由第三整流桥V3组成的整流滤波电路为负载直流电机电源，而由变压器T1、第二整流桥V2、可调节3端正电压稳压器LM317、可调节3端负电压稳压器LM337组成电源供电电路。提供双15V电源同时为负载电机提供直流24V。
[0013] 本发明的有益效果是：
[0014] 1、本发明采用PI比例积分控制器以及良好的电流采样限制和过流保护电路电路原理，设计合理、构思巧妙。
[0015] 2、因最终控制设备是直流电机，所以电路中采用先进的CMOS管并运用PI电路与震荡电路配合，最终形成了占空比可调的矩形波来控制CMOS管，最终达到控制电机的目的。
[0016] 3、控制波形在正负变化的瞬间设计了延时时间，并使这个时间大于CMOS导通关断的时间，避免了CMOS的出现长期导通烧坏电路的可能。
[0017] 4、整个电路采用电流采样反馈并同时具备电流限制电路和电流过流保护电路，在电机运行过程中通过调节电位器达到控制负载运行电流的设定，同时当负载工作电流过大时钳位电路关断CMOS管，以防止启动电流过大烧毁电路。
附图说明
[0018] 图1为本发明速度控制调节模块与开始电流限制模块电路图；
[0019] 图2为本发明电流控制模块、过流保护限制模块、波形发生模块、负载开关电路模块电路图；
[0020] 图3为本发明电源模块电路图。
具体实施方式
[0021] 为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。
[0022] 如图1——图3所示，一种电机控制器电路，由速度控制调节模块、开始电流限制模块、电流控制模块、过流保护限制模块、波形发生模块、负载开关电路模块、电源模块构成，所述的速度控制调节模块与开始电流限制模块电联接，电流控制模块、过流保护限制模块、波形发生模块及负载开关电路模块相互之间电联接，速度控制调节模块与电流控制模块信号联接，电源模块为整个电路提供电源，
[0023] 速度控制调节模块：该模块由第一运放U 1A和第二运放U2A两运放及附属电路组成，第一运放U1A是具有输入差模、共模幅度限制的反向放大器，而第二运放U2A组成的是积分运放控制器，该模块是把控制通过幅度限制放大器到积分运放处理后送入下级负载电流控制电路进一步信号处理；
[0024] 开始电流限制模块：该模块通过第二可调电阻R2以及第二积分放大器U2B共同控制调节PI输出电流控制信号；当本产品开机启动时，控制因负载启动电流过大而采取的限制电路，保护产品的在启动的过程中匀速启动，增加产品的可靠性。
[0025] 电流控制模块：此模块由第三反向放大器U3B和第三限幅器U3C组成的电流限制模块，信号分两路采集做加法运算，信号1为速度控制调节模块输出的信号，信号2通过采集CMOS管S(源)极电流经过第四十六电阻R46进入第三反向放大器U3B和第三限幅器U3C进行加法运算并进行限幅输出到波形发生模块中互补推挽第十一三极管V11集电极；本模块根据产品运行过程中负载的变化，通过控制采集电流并与PD进行计算最终控制产品的扭矩的大小变化；
[0026] 过流保护限制模块：将采集过来的CMOS管电流大小的信号同时输入给第五比较器N5，当负载电流达到采集电压高于第五十二比较器N52输入脚的电压时，则使五十七比较器N57输出脚输出低点位，钳位开关第十四二极管V14的正极为低点位，所以无脉冲信号进入下级使第十九CMOS功率开关管V19、第二十CMOS功率开关管V20、第二十一CMOS功率开关管V21截止，从而关断电机运行起到过流保护的作用；当产品运行过程中出现异常情况，造成负载电流过大而采取的过流保护措施，防止烧坏设备的措施；
[0027] 波形发生模块：由第十三极管V10和第十一三极管V11组成互补推挽电路、第三加法放大器U3A组成的积分电路以及第四比较器N4正反馈电路，最终根据电流控制模块输入的信号通过控制互补推挽电路第十一三极管V11集电极控制波形占空比，来控制带负载能力；此模块是当产品通电后一切正常，上位机给启动信号时产生方波信号控制电机运行电路，根据器方波占空比的大小来控制电机的扭矩大小；
[0028] 负载开关电路模块：此电路为负载电机开关驱动电路，由第十九CMOS功率开关管V19、第二十CMOS功率开关管V20、第二十一CMOS功率开关管V21并联扩流组成，同时第二十四功率二极管V24、第六十三电阻R63、第二十四电容C24组成杂波滤除电路，第二十二功率二极管V22为保护电机消除反向电动势，此电路为负载开关回路，当方波信号进入控制CMOS管开通控制电机运行；
[0029] 电源模块：该模块分为两个小模块，其中由第三整流桥V3组成的整流滤波电路为负载直流电机电源，而由变压器T1、第二整流桥V2、可调节3端正电压稳压器LM317、可调节3端负电压稳压器LM337组成电源供电电路。提供双15V电源同时为负载电机提供直流24V。
[0030] 以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
