一種電渦流測功機的勵磁電流控制電路的制作方法
【專利摘要】一種電渦流測功機的勵磁電流控制電路。它是由PIC18F458單片機控制，可實現(xiàn)電渦流測功機勵磁線圈電流控制。整個電路包括單片機、同步電路、驅(qū)動電路、可控整流電路、通信電路。單片機利用通信電路接收上位機加載控制信息，然后根據(jù)控制信息以及同步信號發(fā)出觸發(fā)脈沖，觸發(fā)脈沖經(jīng)驅(qū)動電路放大后觸發(fā)可控整流電路。脈沖觸發(fā)時刻的改變可以改變可控整流電路輸出電壓大小，因而改變電渦流測功機勵磁線圈的勵磁電流大小。這種電渦流測功機的勵磁電流控制電路控制精度高、成本低、穩(wěn)定可靠，并能夠有效降低加載實驗裝置的能源損耗。
【專利說明】一種電渦流測功機的勵磁電流控制電路
所屬【技術領域】
[0001]本實用新型專利涉及一種電渦流測功機的勵磁電流控制電路，特別涉及一種基于單片機控制的電渦流測功機的勵磁電流控制電路。

【背景技術】
[0002]電渦流測功機主要用于動力機械加載測功試驗中。電渦流測功機的勵磁電流控制電路主要包括由晶閘管組成的可控整流主電路、獲得同步信號的同步電路以及獲得晶閘管門極觸發(fā)脈沖的觸發(fā)電路。觸發(fā)電路中，實現(xiàn)觸發(fā)脈沖隨控制信號變化作相位移動的控制為移相控制。移相控制是晶閘管相控觸發(fā)電路的重要環(huán)節(jié)?，F(xiàn)有的相控觸發(fā)電路有的是采用RC積分延時、單結(jié)晶體管比較后產(chǎn)生觸發(fā)脈沖的電路，這種電路存在控制不精確的問題。有的是微機控制相控觸發(fā)電路，采用延時移相控制的方法實現(xiàn)移相控制，這種電路控制精確但成本較高。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型專利的技術任務是針對現(xiàn)有勵磁電流控制電路的不足，采用單片機及外圍電路實現(xiàn)移相控制，是一種適合小型電渦流測功機使用，能實現(xiàn)移相精確控制、性價比較高的勵磁電流控制電路。
[0004]本實用新型專利解決其技術問題所采用的技術方案是:
[0005]一種電渦流測功機的勵磁電流控制電路，根據(jù)加載控制信息和同步信號，利用驅(qū)動電路以及可控整流電路，控制電渦流測功機勵磁線圈的勵磁電流，實現(xiàn)加載控制，整個裝置由單片機、同步電路、驅(qū)動電路、可控整流電路、通信電路組成。
[0006]單片機由PIC18F458單片機實現(xiàn)，通過通信電路與上位機進行數(shù)據(jù)交換，單片機根據(jù)接收到的上位機加載控制信息，實現(xiàn)觸發(fā)脈沖移相定時控制，發(fā)出一定寬度的觸發(fā)脈沖。
[0007]同步電路利用同步變壓器、過零比較器獲得正弦交流電自然換相點即同步信號。
[0008]驅(qū)動電路利用脈沖放大電路,功率放大電路將觸發(fā)脈沖放大后觸發(fā)可控整流電路。
[0009]可控整流電路為單相橋式半控整流模塊，內(nèi)部集成續(xù)流二極管。
[0010]本實用新型的有益效果是，采用單片機及外圍電路實現(xiàn)觸發(fā)脈沖隨控制信號的移相控制，可以改變可控整流電路輸出電壓以及勵磁線圈的勵磁電流大小，其控制精確且成本低，加載實驗裝置的能源損耗小。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。
[0012]圖1為本實用新型的電路原理圖。
[0013]圖中，1.單片機，2.同步電路，3.驅(qū)動電路，4.可控整流電路，5.通信電路。

【具體實施方式】
[0014]在圖1中，一種用于電渦流測功機的勵磁電流控制電路其主要組成部分包括單片機(I)、同步電路(2)、驅(qū)動電路(3)、可控整流電路(4)、通信電路(5)。
[0015]單片機(1)PIC18F458通過通信電路(5)MAX232與上位機進行數(shù)據(jù)交換，根據(jù)接收到的上位機加載控制信息，確定觸發(fā)脈沖移相定時時間，定時時間對應可控整流電路控制角d。單片機定時器TMRl實現(xiàn)移相定時；單片機定時器TMRO實現(xiàn)觸發(fā)脈沖的脈寬定時。
[0016]同步電路(2)的同步變壓器Tl 一次繞組接單相交流電，二次繞組輸出的F弦信號經(jīng)過限流電阻Rl、R2以及過零比較器LM311整形后變?yōu)榉讲?，整形后的信號接單片機的外部中斷O即INT0，R3為上拉電阻。單片機外部中斷O設置為邊緣觸發(fā)方式。當正弦波正半周開始時，同步電路在單片機的INTO引腳產(chǎn)生矩形波信號上升沿，上升沿觸發(fā)單片機響應外部中斷0，此時刻即為正弦交流電自然換相點即同步信號。
[0017]由于控制角d為晶閘管觸發(fā)脈沖前沿與自然換相點的時間間隔，由同步電路(2)得到的正弦交流電自然換相點開始，單片機TMRl開始計時，以控制角α對應的延時時間確定觸發(fā)脈沖產(chǎn)生的時刻，定時時間結(jié)束時發(fā)出觸發(fā)脈沖。在第一個觸發(fā)脈沖的觸發(fā)時刻TMRl再重新計時，計時1ms (180° )后，得到交流電負半周的第二個觸發(fā)脈沖。周而復始，可得到一系列觸發(fā)脈沖。
[0018]內(nèi)部定時器TMRO專門用作觸發(fā)脈沖寬度的定時。在每一次TMRl定時終了，當單片機PR0TD.7 口為高電平發(fā)出觸發(fā)脈沖的同時，也啟動TMRO。TMRO定時終了時使PR0TD.7口為低電平結(jié)束觸發(fā)脈沖，TMRO的定時時間即為觸發(fā)脈沖寬度。一般觸發(fā)脈沖的寬度要求在5°到15°之間，本電路選取脈寬為9°，對于50Hz的交流電，對應的時間恰為0.5ms。
[0019]單片機的PR0TD.7 口輸出觸發(fā)脈沖，觸發(fā)脈沖經(jīng)驅(qū)動電路(3)的脈沖放大電路，功率放大電路放大后觸發(fā)晶閘管。驅(qū)動電路(3)的R4為基極電阻，功率放大器件V3采用MOSFET,為加快其開關速度，用由PNP-NPN晶體管Vl和V2構成的互補式電路驅(qū)動MOSFET的柵極。PR0TD.7 口輸出高電平時MOSFET導通，脈沖變壓器T2將觸發(fā)脈沖送往晶閘管的門極。PR0TD.7 口輸出低電平時，MOSFET關斷，觸發(fā)脈沖消失。電路中:R5為限流電阻，Cl為加速電容，Dl為續(xù)流二極管，D2、D3為反向保護二極管。
[0020]可控整流電路(4) Ml (VHF36)為單相橋式半控整流模塊，內(nèi)部集成續(xù)流二極管?？煽卣麟娐份敵鲭妷捍笮】煽氐闹绷麟妷?。
[0021]電渦流測功機勵磁線圈為感性負載，L和R分別為等效電感和等效電阻。
[0022]整個控制裝置置于同一塊印刷電路板上。單片機控制電路與可控整流電路利用脈沖變壓器實現(xiàn)電隔離。
【權利要求】
1.一種電渦流測功機的勵磁電流控制電路，利用可控整流電路，控制電渦流測功機勵磁線圈的勵磁電流，其特征是，PIC18F458單片機通過通信電路與上位機進行數(shù)據(jù)交換，單片機根據(jù)接收到的上位機加載控制信息，實現(xiàn)觸發(fā)脈沖移相控制，發(fā)出觸發(fā)脈沖，整個控制電路由單片機、同步電路、驅(qū)動電路、可控整流電路、通信電路組成。
2.根據(jù)權利要求1所述的電路，其特征是，同步電路利用同步變壓器、過零比較器獲得正弦交流電自然換相點即同步信號。
3.根據(jù)權利要求1所述的電路，其特征是，驅(qū)動電路利用脈沖放大電路，功率放大電路將觸發(fā)脈沖放大后觸發(fā)可控整流電路。
4.根據(jù)權利要求1所述的電路,其特征是,可控整流電路為單相橋式半控整流模塊，內(nèi)部集成續(xù)流二極管。
【文檔編號】G05B19/042GK204116856SQ201420230175
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2014年4月29日 優(yōu)先權日:2014年4月29日
【發(fā)明者】張吉衛(wèi) 申請人:山東交通學院