微控制器的電動泵

電動泵的構造及其工作原理

 

　　　　電動泵由泵體、永磁電動機和外殼三局部所組成。電動泵的電動機局部包含固定在外殼上的永恒磁鐵和發(fā)生電磁力矩的電樞以及安裝在外殼上的電刷安裝。電刷與電樞上的換向器相接觸，其引線接到外殼上的接柱上，將掌握電動泵的電壓引到電樞繞組上。電動泵的外殼兩端卷邊鉚緊，使各部件組裝成一個不可裝配總成。

 

　　　　 　　工作原理為：永磁電動機通電即帶動泵體旋轉，將燃油從進油口吸進，流經(jīng)電動泵外部，再從出油口壓出，給燃油體系供油。燃油流經(jīng)電動泵外部，對永磁電動機的電樞起到冷卻作用，又稱濕式燃油泵。

 

　　　　 　　由以上電動泵的構造剖析能夠曉得，電動泵的工作重要是靠直流電動機來完成的。對電動泵的掌握就轉化為對直流電動機的掌握。所以要想完成電動泵的單片機掌握體系設計，就必需測得電機的轉速。

 

　　　　 　　但直流電動機是總成在電動泵之內(nèi)的，使得傳統(tǒng)的丈量轉速的方法比方直流測速發(fā)電機等都無法完成，除非是轉變電動泵的構造，把電動機轉速的丈量機構加進進往，這樣的話，增添了電動泵的制作成本，顯得有些得失相當。

 

　　　　 　　那么，既然在電動機轉速無法間接得到和不轉變電動泵原有的構造的條件下，要完成對電動泵的單片機閉環(huán)掌握，就須要采取其余掌握計劃替代轉速負反應掌握計劃。

 

　　　　 　　依據(jù)直流電動機與其它電機參數(shù)的關系公式

 

　　　　 　　式中：U－電樞兩端電壓；

 

　　　　 　　Ia－電樞中的電流；

 

　　　　 　　Ra－電機電樞電阻；

 

　　　　 　　cε－電機的構造參數(shù)，是一個常量；

 

　　　　 　　Φ－電樞中的磁通量，也是一個常量；

 

　　　　 　　電動機轉速能夠由電樞兩端電壓和通過電樞的電流間接反應，而電動泵的這兩個參數(shù)是能夠丈量到的，因而本文采取反應電樞電壓、電流信號的方法來交換轉速反應，并選用雙極式H型可逆PWM功放電路作為電機的驅(qū)動電路。

 

　　　　 　　斟酌到電動泵的動能和掌握體系的性質(zhì)、特征，并綜合以下因素：

 

　　　　 　?。?）斟酌到下降體系的性能價錢比，只要8位單片機即可。

 

　　　　 　　（2）要有4K以上的順序存儲器（ROM），用來寄放掌握順序；可擴大FLASH存儲芯片，便于掌握參數(shù)的實時調(diào)劑。

 

　　　　 　　（3）為不便測試階段掌握參數(shù)的實時調(diào)劑，并且斟酌到體系的可擴大性，應具備I 2C總線。

 

　　　　 　?。?）斟酌到順序的可移植性，硬件電路接口的兼容性，選用的單片機必需都是51內(nèi)核。

 

　　　　 　　初步選PHILIPS公司的8位單片機—83C552。

 

　　　　 　　83C552 除了滿意以上基礎請求外，還具備下列特征：與MCS－51兼容，它具備雷同的CPU和指令體系，引腳功用兼容，隨便掌握和運用；內(nèi)含PWM信號輸入口，使得體系硬件電路及順序簡樸化；集成了8 路10 位的A÷D 轉換器，能夠滿意體系模仿信號的采樣通道數(shù)目及采樣精度請求，因而無需另選A÷D轉換器，簡化了電路，下降了成本；自帶看門狗電路，保障了體系的穩(wěn)固性。

 

　　　　 　　其工作原理為：電機速度給定信號由上位機通過異步通信接口給定。電樞電壓、電流采樣信號經(jīng)過反應預解決電路后送進單片機。單片機巡回檢測A÷D采樣通道電壓、電流值和速度給定信號值，造成的偏向信號經(jīng)過PID調(diào)理器調(diào)制縮小，再通過單片機上的PWM存放器裝載成PWM信號的情勢輸入到模仿電路局部，途經(jīng)延時電路延時、門極驅(qū)動電路縮小，造成肯定功率、占空比的PWM門極驅(qū)動電壓，掌握PWM功率管的開啟和關斷時光，從而轉變直流電動機電樞上的平均電壓的大小。掌握脈沖的寬度由速度給定信號和電流、電壓采樣值獨特抉擇。

 

　　　　 　　能夠用單片機來完成。這樣，由單片機軟件編程設計團圓域掌握器，通過電壓電流反應造成閉環(huán)掌握體系，保障了掌握體系性能。采取PWM電機驅(qū)動電路，通過轉變PWM信號脈沖寬度，即可完成調(diào)壓調(diào)速的目標。