| 离心机是利用离心力分离液体与固体颗粒或液体与液体 | |||
| 的混合物中各组成成分的机械。 按结构和分离要求, 可把离心 | |||
| 机分为过滤离心机、沉降离心机和分离机 3 类, 它大量应用于 | |||
| 化工、食品、制药、选矿、水处理、家电等*域。 离心机的动力通 | |||
| 常由电动机提供, 一般是交流电动机和直流电动机。 随着电子 | |||
| 技术的发展, 由现代电子技术、控制理论和电机技术结合产生 | |||
| 的无刷直流电动机近年来正在以每年大约 15%的比例增加, 它 | |||
| 具有不易产生电弧, 可靠性高, 寿命长, 响应速度快, 起动转矩 | |||
| 大等优点, 该系统采用直流无刷电机[ 1] 。 | |||
| 1 系统硬件设计 | 图 1 离心机电制系统原理图 | ||
| 系统工作原理如图 1所示, 主要由带霍尔传感器的三相无 | 另外该系统可通过串口 RS-232与上位机连接实现相应 | ||
| 刷直流电机 (BLDC)、电机控制芯片 LM621、智能功率模块 | 的数据输出和各参数曲线的绘制。 | ||
| (IPM)6MBP15RH060、单片机 89E58 及其他外围元件组成, 可 | 1.2 直流电机的驱动 | ||
| 实现离心机的转速、温度、运行时间控制, 故障检测和与上位机 | 智能功率模块(IPM)相比于 IGBT与驱动电路的组合有许 | ||
| 数据通讯等功能。 | 多优点[ 4] , 它将驱动电路内置, 能在**佳设置条件下驱动 IG- | ||
| 1.1 电机控制与测速 | BT, 驱动电路与 IGBT的连线短, 驱动电路阻抗低, 无须反向偏 | ||
| 系统采用 LM621三相或四相无刷直流电机的专用集成芯 | 置电源[ 5] 。 电机功率为(300 V, 2.5 A), 考虑到裕量, 反向压降 | ||
| 片, 带有过流保护和欠压保护的功能, 外部与 PWM信号相连, | 取 600 V, 导通电流取 15 A, IPM采用 6MBP15RH060。 该芯片 | ||
| 实现调速功能。 电机自带的 3 个霍尔传感器以 120°的角度分 | 内置的保护电路能提供过流保护、短路保护、欠压保护、过热保 | ||
| 布, 分别对应 3个输出 H1, H2, H3 。 可直接连 LM621的 5, 6, 7 | 护、以及外部输出警报等功能。 | ||
| 引脚, 信号 H1 接单片机引脚可获得脉冲信号, 通过计算单位时 | 智能功率模块 6MBP15RH060的内部结构原理如图 2 所 | ||
| 示, 其内部集成了 6个带续流二极管的 IGBT。 ALM管脚的作 | |||
| 间内脉冲的个数得到电机速度[ 2] 。 电机速度控制采用脉宽调 | |||
| 制(PWM)方法, 由单片机的 P3.4口引脚输出脉冲信号, 通过 | 用是警报输出, 当保护功能动作时, 警报输出端子相对各基准 | ||
| 电位 GND导通, 警报信号输出持续 2 ms.当警报原因消除, 经 | |||
| 调节占空比来改变输给电机的有效电压实现电机速度控制[ 3] 。 | |||
| 单片机通过控制与压缩机相连的三通电磁阀完成离心室 | 过 2 ms以上的时间, 并且无输入信号, 则警报解除。 | ||
| 芯片内部结构如图 2所示, 从 LM621发出的脉冲通过光耦 | |||
| 的温度调节。 | |||
| 隔离进入 6MBP15RH060, 这样可以增强系统抗干扰能力, 而且 | |||
| 不会将直流母线上的电压引入控制部分。 | |||
