一種潮流能發(fā)電水輪機(jī)電機(jī)驅(qū)動電路的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種潮流能發(fā)電水輪機(jī)電機(jī)驅(qū)動電路，包括單片機(jī)控制電路、復(fù)位電路、耦合放大電路和手動控制電路，單片機(jī)控制電路包括單片機(jī)U1、電阻R9和電阻R10，復(fù)位電路包括按鍵開關(guān)K6和電容C1，耦合放大電路包括三極管VT1、光電耦合器U4和電阻R13，手動控制電路包括開關(guān)K1和電阻R1。本發(fā)明提供一種基于單片機(jī)的潮流能發(fā)電水輪機(jī)電機(jī)驅(qū)動電路，配合反相器和光電耦合器，在降低控制成本的前提下，確保了電路能很精準(zhǔn)的控制電機(jī)正轉(zhuǎn)、加速、減速和停止等動作。
【專利說明】一種潮流能發(fā)電水輪機(jī)電機(jī)驅(qū)動電路

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種電機(jī)驅(qū)動電路，具體是一種潮流能發(fā)電水輪機(jī)電機(jī)驅(qū)動電路。

【背景技術(shù)】
[0002]潮流能發(fā)電水輪機(jī)電機(jī)驅(qū)動電路的好壞直接決定了潮流能利用率的多少?，F(xiàn)有潮流能發(fā)電水輪機(jī)電機(jī)驅(qū)動電路一般控制成本較高或者不用電機(jī)控制，電機(jī)控制的水輪機(jī)發(fā)電不穩(wěn)定，造成輸出電壓不穩(wěn)定，且潮流能利用率低。本發(fā)明旨在提供一種潮流能發(fā)電水輪機(jī)電機(jī)驅(qū)動電路，在降低控制成本的前提下，確保電路能很精準(zhǔn)的控制電機(jī)隨海水流向正轉(zhuǎn)、加速、減速和停止等動作。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種基于單片機(jī)且控制成本低的潮流能發(fā)電水輪機(jī)電機(jī)驅(qū)動電路，以解決上述【背景技術(shù)】中提出的問題。
[0004]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:
一種潮流能發(fā)電水輪機(jī)電機(jī)驅(qū)動電路，包括單片機(jī)控制電路、復(fù)位電路、耦合放大電路和手動控制電路，所述單片機(jī)控制電路包括單片機(jī)Ul、電阻R9和電阻R10，所述復(fù)位電路包括按鍵開關(guān)K6和電容Cl，所述耦合放大電路包括三極管VTl、光電耦合器U4和電阻R13，所述手動控制電路包括開關(guān)Kl和電阻Rl。
[0005]所述單片機(jī)Ul接口 VCC分別連接電容Cl、按鍵開關(guān)K6和5V電源，單片機(jī)Ul接口 RESET分別連接電容Cl另一端、按鍵開關(guān)K6另一端和電阻R6，電阻R6另一端分別連接電容C2和電容C3并接地，電容C2另一端分別連接晶振Y和單片機(jī)Ul接口 XTAL2，電容C3另一端分別連接晶振Y另一端和單片機(jī)Ul接口 XTALl，所述單片機(jī)Ul接口 P3.2分別連接電阻Rl和按鍵開關(guān)K5，單片機(jī)Ul接口 P3.3分別連接電阻R2和按鍵開關(guān)K4，單片機(jī)Ul接口 P3.4分別連接電阻R3和按鍵開關(guān)K3，單片機(jī)Ul接口 Pl.3分別連接電阻R4和按鍵開關(guān)K2，單片機(jī)Ul接口 Pl.2分別連接電阻R5和按鍵開關(guān)Kl，電阻Rl另一端分別連接電阻R2另一端、電阻R3另一端、電阻R4另一端、電阻R5另一端和5V電源，所述按鍵開關(guān)Kl另一端分別連接按鍵開關(guān)K2另一端、按鍵開關(guān)K3另一端、按鍵開關(guān)K4另一端和按鍵開關(guān)K5另一端并接地，所述單片機(jī)Ul接口 Pl.7連接反相器U2輸入端，反相器U2輸出端分別連接電阻R7和三極管VTl基極，電阻R7另一端分別連接5V電源和電阻R8，電阻R8另一端連接三極管VTl集電極，三極管VTl發(fā)射極連接光電耦合器U4端口 I，光電耦合器U4端口 2接地，光電耦合器U4端口 3連接電阻R13，電阻R13另一端分別連接電感L1、二極管Dl負(fù)極和25V電源，所述光電耦合器U4端口 4連接三極管VT2基極，三極管VT2發(fā)射極接地，三極管VT2集電極分別連接電阻Rl5、電容C4和二極管Dl正極，所述電感LI另一端分別連接電阻R15另一端和電容C4另一端，所述單片機(jī)端口 Pl.1分別連接電阻R9和按鍵開關(guān)K7，電阻R9另一端分別連接5V電源和電阻R10，電阻RlO另一端分別連接單片機(jī)Ul端口 Pl.0和按鍵開關(guān)K8，按鍵開關(guān)K8另一端連接按鍵開關(guān)K7并接地，所述單片機(jī)Ul端口 Pl.4-P1.6的連接方式和所述單片機(jī)Ul端口 Pl.7連接方式相同。
[0006]作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案:所述單片機(jī)Ul型號為AT89C2051，所述反相器U2和反相器U3型號均為74LS14，所述光電耦合器U4和光電耦合器U5型號均為TPL521。
[0007]作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案:所述按鍵開關(guān)K7和按鍵開關(guān)K8的通斷狀態(tài)決定三種工作方式。
[0008]作為本發(fā)明再進(jìn)一步的方案:所述電阻R15上并聯(lián)電容C4，改善了注入電機(jī)繞組的電流脈沖如沿，提尚了電機(jī)的尚頻性能。
[0009]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明提供一種基于單片機(jī)的潮流能發(fā)電水輪機(jī)電機(jī)驅(qū)動電路，配合反相器和光電耦合器，在降低控制成本的前提下，確保了電路能很精準(zhǔn)的隨潮流流向控制電機(jī)正轉(zhuǎn)、加速、減速和停止等動作，使潮流能的利用率盡可能尚O

【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1為潮流能發(fā)電水輪機(jī)電機(jī)驅(qū)動電路的電路圖。

【具體實施方式】
[0011]下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0012]請參閱圖1，本發(fā)明實施例中，一種潮流能發(fā)電水輪機(jī)電機(jī)驅(qū)動電路，包括單片機(jī)控制電路、復(fù)位電路、耦合放大電路和手動控制電路，單片機(jī)控制電路包括單片機(jī)U1、電阻R9和電阻RlO，復(fù)位電路包括按鍵開關(guān)K6和電容Cl，耦合放大電路包括三極管VTl、光電耦合器U4和電阻R13，手動控制電路包括開關(guān)Kl和電阻Rl。
[0013]單片機(jī)Ul接口 VCC分別連接電容Cl、按鍵開關(guān)K6和5V電源，單片機(jī)Ul接口 RESET分別連接電容Cl另一端、按鍵開關(guān)K6另一端和電阻R6，電阻R6另一端分別連接電容C2和電容C3并接地，電容C2另一端分別連接晶振Y和單片機(jī)Ul接口 XTAL2，電容C3另一端分別連接晶振Y另一端和單片機(jī)Ul接口 XTAL1，單片機(jī)Ul接口 P3.2分別連接電阻Rl和按鍵開關(guān)K5，單片機(jī)Ul接口 P3.3分別連接電阻R2和按鍵開關(guān)K4，單片機(jī)Ul接口 P3.4分別連接電阻R3和按鍵開關(guān)K3，單片機(jī)Ul接口 Pl.3分別連接電阻R4和按鍵開關(guān)K2，單片機(jī)Ul接口 Pl.2分別連接電阻R5和按鍵開關(guān)K1，電阻Rl另一端分別連接電阻R2另一端、電阻R3另一端、電阻R4另一端、電阻R5另一端和5V電源，按鍵開關(guān)Kl另一端分別連接按鍵開關(guān)K2另一端、按鍵開關(guān)K3另一端、按鍵開關(guān)K4另一端和按鍵開關(guān)K5另一端并接地，單片機(jī)Ul接口 Pl.7連接反相器U2輸入端，反相器U2輸出端分別連接電阻R7和三極管VTl基極，電阻R7另一端分別連接5V電源和電阻R8，電阻R8另一端連接三極管VTl集電極，三極管VTl發(fā)射極連接光電耦合器U4端口 I，光電耦合器U4端口 2接地，光電耦合器U4端口 3連接電阻R13，電阻R13另一端分別連接電感L1、二極管Dl負(fù)極和25V電源，光電耦合器U4端口 4連接三極管VT2基極，三極管VT2發(fā)射極接地，三極管VT2集電極分別連接電阻Rl5、電容C4和二極管Dl正極，電感LI另一端分別連接電阻Rl5另一端和電容C4另一端，單片機(jī)端口 Pl.1分別連接電阻R9和按鍵開關(guān)K7，電阻R9另一端分別連接5V電源和電阻R10，電阻RlO另一端分別連接單片機(jī)Ul端口 Pl.0和按鍵開關(guān)K8，按鍵開關(guān)K8另一端連接按鍵開關(guān)K7并接地，單片機(jī)Ul端口 Pl.4-P1.6的連接方式和單片機(jī)Ul端口 Pl.7連接方式相同。
[0014]單片機(jī)Ul型號為AT89C2051，反相器U2和反相器U3型號均為74LS14，光電耦合器U4和光電耦合器U5型號均為TPL521。
[0015]按鍵開關(guān)K7和按鍵開關(guān)K8的通斷狀態(tài)決定三種工作方式。
[0016]本發(fā)明的工作原理是:由于單片機(jī)端口 P1.4~P1.7的連接方式相同，現(xiàn)以單片機(jī)Ul端口 Pl.7為例說明電路的工作原理，單片機(jī)Ul將控制脈沖從Pl端口的Pl.7輸出，經(jīng)反相后進(jìn)入三極管VTl，經(jīng)三極管VTl放大后控制光電開關(guān)，光電隔離后，由三極管VT2將脈沖信號進(jìn)行電壓和電流放大，驅(qū)動電機(jī)的各相繞組，使電機(jī)隨著不同的脈沖信號分別作正轉(zhuǎn)、加速、減速和停止等動作。圖1中電感LI為電機(jī)的一相繞組。晶振Y選用頻率22MHz的晶振，選用較高晶振的目的是為了盡量減小單片機(jī)Ul對上位機(jī)脈沖信號周期的影響。圖1中電阻R15起限流作用，也是一個改善回路時間常數(shù)的元件，二極管Dl為續(xù)流二極管，使電機(jī)繞組產(chǎn)生的反電動勢通過續(xù)流二極管Dl而衰減掉，從而保護(hù)了三極管VT2不受損壞，電阻R15上并聯(lián)電容C4，改善了注入電機(jī)繞組的電流脈沖前沿，提高了電機(jī)的高頻性能。
[0017]潮流能發(fā)電水輪機(jī)電機(jī)驅(qū)動電路根據(jù)按鍵開關(guān)K7和按鍵開關(guān)K8的不同組合有三種工作方式供選擇:方式I為中斷方式:單片機(jī)Ul端口 P3.5為步進(jìn)脈沖輸入端，單片機(jī)Ul端口 P3.7為正反轉(zhuǎn)脈沖輸入端，上位機(jī)(PC機(jī)或單片機(jī))與驅(qū)動電路僅以2條線相連；方式2為串行通訊方式:上位機(jī)(PC機(jī)或單片機(jī))將控制命令發(fā)送給驅(qū)動電路，潮流能發(fā)電水輪機(jī)電機(jī)驅(qū)動電路根據(jù)控制命令自行完成有關(guān)控制過程；方式3為按鍵開關(guān)控制方式:通過按鍵開關(guān)Kl?K5的不同組合，直接控制電機(jī)，當(dāng)上電或按下復(fù)位鍵K6后，單片機(jī)Ul先檢測按鍵開關(guān)K6和按鍵開關(guān)K7的狀態(tài)，根據(jù)按鍵開關(guān)K6和按鍵開關(guān)K7的不同組合，進(jìn)入不同的工作方式。
【權(quán)利要求】
1.一種潮流能發(fā)電水輪機(jī)電機(jī)驅(qū)動電路，包括單片機(jī)控制電路、復(fù)位電路、耦合放大電路和手動控制電路，其特征在于，所述單片機(jī)控制電路包括單片機(jī)U1、電阻R9和電阻R10，所述復(fù)位電路包括按鍵開關(guān)K6和電容C1，所述親合放大電路包括三極管VT1、光電親合器U4和電阻R13，所述手動控制電路包括開關(guān)K1和電阻R1 ； 所述單片機(jī)U1接口 VCC分別連接電容C1、按鍵開關(guān)K6和5V電源，單片機(jī)U1接口 RESET分別連接電容C1另一端、按鍵開關(guān)K6另一端和電阻R6，電阻R6另一端分別連接電容C2和電容C3并接地，電容C2另一端分別連接晶振Y和單片機(jī)U1接口 XTAL2，電容C3另一端分別連接晶振Y另一端和單片機(jī)U1接口 XTAL1，所述單片機(jī)U1接口 P3.2分別連接電阻R1和按鍵開關(guān)K5，單片機(jī)U1接口 P3.3分別連接電阻R2和按鍵開關(guān)K4，單片機(jī)U1接口 P3.4分別連接電阻R3和按鍵開關(guān)K3，單片機(jī)U1接口 P1.3分別連接電阻R4和按鍵開關(guān)K2，單片機(jī)U1接口 P1.2分別連接電阻R5和按鍵開關(guān)K1，電阻R1另一端分別連接電阻R2另一端、電阻R3另一端、電阻R4另一端、電阻R5另一端和5V電源，所述按鍵開關(guān)K1另一端分別連接按鍵開關(guān)K2另一端、按鍵開關(guān)K3另一端、按鍵開關(guān)K4另一端和按鍵開關(guān)K5另一端并接地，所述單片機(jī)U1接口 P1.7連接反相器U2輸入端，反相器U2輸出端分別連接電阻R7和三極管VT1基極，電阻R7另一端分別連接5V電源和電阻R8，電阻R8另一端連接三極管VT1集電極，三極管VT1發(fā)射極連接光電耦合器U4端口 1，光電耦合器U4端口 2接地，光電耦合器U4端口 3連接電阻R13，電阻R13另一端分別連接電感L1、二極管D1負(fù)極和25V電源，所述光電耦合器U4端口 4連接三極管VT2基極，三極管VT2發(fā)射極接地，三極管VT2集電極分別連接電阻R15、電容C4和二極管D1正極，所述電感L1另一端分別連接電阻R15另一端和電容C4另一端，所述單片機(jī)端口 P1.1分別連接電阻R9和按鍵開關(guān)K7，電阻R9另一端分別連接5V電源和電阻R10，電阻R10另一端分別連接單片機(jī)U1端口 P1.0和按鍵開關(guān)K8，按鍵開關(guān)K8另一端連接按鍵開關(guān)K7并接地，所述單片機(jī)U1端口 PL 4-P1.6的連接方式和所述單片機(jī)U1端口 P1.7連接方式相同。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的潮流能發(fā)電水輪機(jī)電機(jī)驅(qū)動電路，其特征在于，所述單片機(jī)U1型號為AT89C2051，所述反相器U2和反相器U3型號均為74LS14，所述光電耦合器U4和光電耦合器U5型號均為TPL521。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的潮流能發(fā)電水輪機(jī)電機(jī)驅(qū)動電路，其特征在于，所述按鍵開關(guān)K7和按鍵開關(guān)K8的通斷狀態(tài)決定三種工作方式。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的潮流能發(fā)電水輪機(jī)電機(jī)驅(qū)動電路，其特征在于，所述電阻R15上并聯(lián)電容C4，改善了注入電機(jī)繞組的電流脈沖前沿，提高了電機(jī)的高頻性能。
【文檔編號】H02P9/04GK104506099SQ201410702423
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年11月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月29日
【發(fā)明者】魏紹宏, 韓榮忠 申請人:魏紹宏