电机控制器电路的创新

◎王万年



电机控制器电路的创新

◎王万年

随着科技水平的不断发展，电子技术行业越来越受到重视，相对应的电子技术自主创新也逐渐受到行业内部的要求。所以我国电子技术自主创新必须结合不同的专业与技术进行专业性的研究。本文将从我国电子技术创新入手，结合笔者研究创新的电机控制电路，对电子技术的创新与运用进行讨论，为相关专业提供参考依据。

我国电子技术创新与特征

我国电子技术创新涵义。笔者所研究的一种电机控制器电路，涉及电机控制驱动装置，其特征在于：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。

我国电子技术的特征。电子技术的集成创新具有创造性、融合性、系统性和持续性的特征。笔者研究的电机控制器，其特征在于：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。

其中速度控制调节模块由运放U1A和NU2A两运放及附属电路组成，U1A是具有输入差模、共模幅度限制的反向放大器，而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；

电流控制模块：此模块由U3B反向放大器和U3C限幅器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R46进入U3B反向放大器进入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。

我国电子技术支持与应用

电机技术的支持政策。电子技术产业是一个技术密集型产业，这对科技人才在创新上有更高的要求，同时他们也起着至关重要的作用。科技投入的多少是衡量一个电子企业强弱的标准，一个真正强大的电子技术企业往往会拥有一批优秀的科技人才队伍，这也保证了企业自主创新的开展。因而通过加大在科技人才方面的投入力度来加大科技投入力度，除了加强员工素质外，杰出的专业、科技、管理方面的人才的培养要耗费培养资源。目前中国在信息产业技术创新能力方面的人才有很大的缺失。必须通过吸引、留住、培育和使用四个方面进一步人性化、合理化地建设电子企业的激励机制。

电机技术的具体实施。①随着人工智能等各类控制理论和方法的提出与逐步完善，使得电子技术创新不断发展，在电机控制器电路的日常维护和修理过程中起到了举足轻重的作用。同时，容错控制理论的长足发展，也在电机电路的运行中起到了一定的双保险作用，使得电路在运行中的健康状况得到了更好的保障。但是，电机控制电路稳定与可靠运行，还需要在电路运行时予化及时的监测并预测各部件接下来若干时间段内的运行状态，防止由于元器件或其构成的基础电路在非预期内老化或突发故障，从而引起整个系统的故障。

由此可见，对于采用了大量电力电子元器件的电子电路来说，要求这些部件在这行时具有一定的稳定性与可靠性。这种要求一方面通过电子装备的可靠性及设计时提供的硬件冗余来保证，另一方面则需要由状态监测后的故障预测与故障诊断等现代先进学科知识来提供保障。故障预测与诊断保证了动车组可靠运行，提高了列车运营的稳定性和安全性。

②笔者所研究的电机控制器电路速度控制调节模块：该模块由运放U1A和NU2A两运放及附属电路组成，U1A是具有输入差模、共模幅度限制的反向放大器，而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R2可调电阻以及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U3B反向放大器和U3C限幅器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R46进入U3B反向放大器进入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N5比较器，当负载电流达到采集电压高于N52脚的电压时，则使N57脚输出低点位，钳位V14的正极为低点位，所以无脉冲信号进入下级使V19、V20、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V10、V11组成互补推挽电路、U3A组成的积分电路以及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V19、V20、V21并联扩流组成，同时V24、R63、C24组成杂波滤除电路，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、V2、LM317、LM337等组成电源供电电路。

随着我国电子技术进入到跨越式发展的新时期，电机控制器电路运行时的安全、稳定与可靠性受到了广泛关注。电机电路在高速运行状态下，任何微小的故障都有可能引发重大的安全事故并造成难估量的损失。电源系统是否正常运行是电机控制器正常运行的关键环节，而电源系统中的关键则是电力电子电路是否在正常工作。

综上所述，本文通过以我国电子技术发展为背景，结合笔者实际研制的电机控制器为对象，讨论其技术特点与应用，对电子技术的创新提供了可依据的参考资料，也再次证明了自主创新路径选择的因素仍有待进一步研究和完善。

（安徽科达自动化集团股份有限公司）