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(zhuǎn)，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(zhuǎn)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(zhuǎn)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(zhuǎn)速的方法比方直流測速發(fā)電機等都無法完成，除非是轉(zhuǎn)變電動泵的構造，把電動機轉(zhuǎn)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(zhuǎn)速無法間接得到和不轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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(zhuǎn)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(zhuǎn)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。

 

　　　　 　?。?）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。

 

　　　　 　?。?）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(zhuǎn)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(zhuǎn)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(zhuǎn)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(zhuǎn)變PWM信號脈沖寬度，即可完成調(diào)壓調(diào)速的目標。