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離心機是利用離心力分離液體與固體顆粒或液體與液體 |
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的混合物中各組成成分的機械。 按結(jié)構(gòu)和分離要求, 可把離心 |
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機分為過濾離心機、沉降離心機和分離機 3 類, 它大量應(yīng)用于 |
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化工、食品、制藥、選礦、水處理、家電等*域。 離心機的動力通 |
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常由電動機提供, 一般是交流電動機和直流電動機。 隨著電子 |
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技術(shù)的發(fā)展, 由現(xiàn)代電子技術(shù)、控制理論和電機技術(shù)結(jié)合產(chǎn)生 |
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的無刷直流電動機近年來正在以每年大約 15%的比例增加, 它 |
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具有不易產(chǎn)生電弧, 可靠性高, 壽命長, 響應(yīng)速度快, 起動轉(zhuǎn)矩 |
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大等優(yōu)點, 該系統(tǒng)采用直流無刷電機[ 1] 。 |
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1 系統(tǒng)硬件設(shè)計 |
圖 1 離心機電制系統(tǒng)原理圖 |
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系統(tǒng)工作原理如圖 1所示, 主要由帶霍爾傳感器的三相無 |
另外該系統(tǒng)可通過串口 RS-232與上位機連接實現(xiàn)相應(yīng) |
刷直流電機 (BLDC)、電機控制芯片 LM621、智能功率模塊 |
的數(shù)據(jù)輸出和各參數(shù)曲線的繪制。 |
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(IPM)6MBP15RH060、單片機 89E58 及其他外圍元件組成, 可 |
1.2 直流電機的驅(qū)動 |
實現(xiàn)離心機的轉(zhuǎn)速、溫度、運行時間控制, 故障檢測和與上位機 |
智能功率模塊(IPM)相比于 IGBT與驅(qū)動電路的組合有許 |
數(shù)據(jù)通訊等功能。 |
多優(yōu)點[ 4] , 它將驅(qū)動電路內(nèi)置, 能在**佳設(shè)置條件下驅(qū)動 IG- |
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1.1 電機控制與測速 |
BT, 驅(qū)動電路與 IGBT的連線短, 驅(qū)動電路阻抗低, 無須反向偏 |
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系統(tǒng)采用 LM621三相或四相無刷直流電機的專用集成芯 |
置電源[ 5] 。 電機功率為(300 V, 2.5 A), 考慮到裕量, 反向壓降 |
片, 帶有過流保護和欠壓保護的功能, 外部與 PWM信號相連, |
取 600 V, 導(dǎo)通電流取 15 A, IPM采用 6MBP15RH060。 該芯片 |
實現(xiàn)調(diào)速功能。 電機自帶的 3 個霍爾傳感器以 120°的角度分 |
內(nèi)置的保護電路能提供過流保護、短路保護、欠壓保護、過熱保 |
布, 分別對應(yīng) 3個輸出 H1, H2, H3 。 可直接連 LM621的 5, 6, 7 |
護、以及外部輸出警報等功能。 |
引腳, 信號 H1 接單片機引腳可獲得脈沖信號, 通過計算單位時 |
智能功率模塊 6MBP15RH060的內(nèi)部結(jié)構(gòu)原理如圖 2 所 |
示, 其內(nèi)部集成了 6個帶續(xù)流二極管的 IGBT。 ALM管腳的作 |
間內(nèi)脈沖的個數(shù)得到電機速度[ 2] 。 電機速度控制采用脈寬調(diào) |
制(PWM)方法, 由單片機的 P3.4口引腳輸出脈沖信號, 通過 |
用是警報輸出, 當保護功能動作時, 警報輸出端子相對各基準 |
電位 GND導(dǎo)通, 警報信號輸出持續(xù) 2 ms.當警報原因消除, 經(jīng) |
調(diào)節(jié)占空比來改變輸給電機的有效電壓實現(xiàn)電機速度控制[ 3] 。 |
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單片機通過控制與壓縮機相連的三通電磁閥完成離心室 |
過 2 ms以上的時間, 并且無輸入信號, 則警報解除。 |
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芯片內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖 2所示, 從 LM621發(fā)出的脈沖通過光耦 |
的溫度調(diào)節(jié)。 |
隔離進入 6MBP15RH060, 這樣可以增強系統(tǒng)抗干擾能力, 而且 |
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不會將直流母線上的電壓引入控制部分。 |