微控制器的电动泵

微控制器的电动泵

电动泵的构造及其工作原理

 

　　　　电动泵由泵体、永磁电动机和外壳三局部所组成。电动泵的电动机局部包含固定在外壳上的永恒磁铁和发生电磁力矩的电枢以及安装在外壳上的电刷安装。电刷与电枢上的换向器相接触，其引线接到外壳上的接柱上，将掌握电动泵的电压引到电枢绕组上。电动泵的外壳两端卷边铆紧，使各部件组装成一个不可装配总成。

 

　　　　 　　工作原理为：永磁电动机通电即带动泵体旋转，将燃油从进油口吸进，流经电动泵外部，再从出油口压出，给燃油体系供油。燃油流经电动泵外部，对永磁电动机的电枢起到冷却作用，又称湿式燃油泵。

 

　　　　 　　由以上电动泵的构造剖析能够晓得，电动泵的工作重要是靠直流电动机来完成的。对电动泵的掌握就转化为对直流电动机的掌握。所以要想完成电动泵的单片机掌握体系设计，就必需测得电机的转速。

 

　　　　 　　但直流电动机是总成在电动泵之内的，使得传统的丈量转速的方法比方直流测速发电机等都无法完成，除非是转变电动泵的构造，把电动机转速的丈量机构加进进往，这样的话，增添了电动泵的制作成本，显得有些得失相当。

 

　　　　 　　那么，既然在电动机转速无法间接得到和不转变电动泵原有的构造的条件下，要完成对电动泵的单片机闭环掌握，就须要采取其余掌握计划替代转速负反应掌握计划。

 

　　　　 　　依据直流电动机与其它电机参数的关系公式

 

　　　　 　　式中：U－电枢两端电压；

 

　　　　 　　Ia－电枢中的电流；

 

　　　　 　　Ra－电机电枢电阻；

 

　　　　 　　cε－电机的构造参数，是一个常量；

 

　　　　 　　Φ－电枢中的磁通量，也是一个常量；

 

　　　　 　　电动机转速能够由电枢两端电压和通过电枢的电流间接反应，而电动泵的这两个参数是能够丈量到的，因而本文采取反应电枢电压、电流信号的方法来交换转速反应，并选用双极式H型可逆PWM功放电路作为电机的驱动电路。

 

　　　　 　　斟酌到电动泵的动能和掌握体系的性质、特征，并综合以下因素：

 

　　　　 　　（1）斟酌到下降体系的性能价钱比，只要8位单片机即可。

 

　　　　 　　（2）要有4K以上的顺序存储器（ROM），用来寄放掌握顺序；可扩大FLASH存储芯片，便于掌握参数的实时调剂。

 

　　　　 　　（3）为不便测试阶段掌握参数的实时调剂，并且斟酌到体系的可扩大性，应具备I 2C总线。

 

　　　　 　　（4）斟酌到顺序的可移植性，硬件电路接口的兼容性，选用的单片机必需都是51内核。

 

　　　　 　　初步选PHILIPS公司的8位单片机—83C552。

 

　　　　 　　83C552 除了满意以上基础请求外，还具备下列特征：与MCS－51兼容，它具备雷同的CPU和指令体系，引脚功用兼容，随便掌握和运用；内含PWM信号输入口，使得体系硬件电路及顺序简朴化；集成了8 路10 位的A÷D 转换器，能够满意体系模仿信号的采样通道数目及采样精度请求，因而无需另选A÷D转换器，简化了电路，下降了成本；自带看门狗电路，保障了体系的稳固性。

 

　　　　 　　其工作原理为：电机速度给定信号由上位机通过异步通信接口给定。电枢电压、电流采样信号经过反应预解决电路后送进单片机。单片机巡回检测A÷D采样通道电压、电流值和速度给定信号值，造成的偏向信号经过PID调理器调制缩小，再通过单片机上的PWM存放器装载成PWM信号的情势输入到模仿电路局部，途经延时电路延时、门极驱动电路缩小，造成肯定功率、占空比的PWM门极驱动电压，掌握PWM功率管的开启和关断时光，从而转变直流电动机电枢上的平均电压的大小。掌握脉冲的宽度由速度给定信号和电流、电压采样值独特抉择。

 

　　　　 　　能够用单片机来完成。这样，由单片机软件编程设计团圆域掌握器，通过电压电流反应造成闭环掌握体系，保障了掌握体系性能。采取PWM电机驱动电路，通过转变PWM信号脉冲宽度，即可完成调压调速的目标。