微控制器的電動(dòng)泵

電動(dòng)泵的構(gòu)造及其工作原理

 

　　　　電動(dòng)泵由泵體、永磁電動(dòng)機(jī)和外殼三局部所組成。電動(dòng)泵的電動(dòng)機(jī)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(dòng)泵的電壓引到電樞繞組上。電動(dòng)泵的外殼兩端卷邊鉚緊，使各部件組裝成一個(gè)不可裝配總成。

 

　　　　 　　工作原理為：永磁電動(dòng)機(jī)通電即帶動(dòng)泵體旋轉(zhuǎn)，將燃油從進(jìn)油口吸進(jìn)，流經(jīng)電動(dòng)泵外部，再?gòu)某鲇涂趬撼?，給燃油體系供油。燃油流經(jīng)電動(dòng)泵外部，對(duì)永磁電動(dòng)機(jī)的電樞起到冷卻作用，又稱濕式燃油泵。

 

　　　　 　　由以上電動(dòng)泵的構(gòu)造剖析能夠曉得，電動(dòng)泵的工作重要是靠直流電動(dòng)機(jī)來完成的。對(duì)電動(dòng)泵的掌握就轉(zhuǎn)化為對(duì)直流電動(dòng)機(jī)的掌握。所以要想完成電動(dòng)泵的單片機(jī)掌握體系設(shè)計(jì)，就必需測(cè)得電機(jī)的轉(zhuǎn)速。

 

　　　　 　　但直流電動(dòng)機(jī)是總成在電動(dòng)泵之內(nèi)的，使得傳統(tǒng)的丈量轉(zhuǎn)速的方法比方直流測(cè)速發(fā)電機(jī)等都無法完成，除非是轉(zhuǎn)變電動(dòng)泵的構(gòu)造，把電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的丈量機(jī)構(gòu)加進(jìn)進(jìn)往，這樣的話，增添了電動(dòng)泵的制作成本，顯得有些得失相當(dāng)。

 

　　　　 　　那么，既然在電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速無法間接得到和不轉(zhuǎn)變電動(dòng)泵原有的構(gòu)造的條件下，要完成對(duì)電動(dòng)泵的單片機(jī)閉環(huán)掌握，就須要采取其余掌握計(jì)劃替代轉(zhuǎn)速負(fù)反應(yīng)掌握計(jì)劃。

 

　　　　 　　依據(jù)直流電動(dòng)機(jī)與其它電機(jī)參數(shù)的關(guān)系公式

 

　　　　 　　式中：U－電樞兩端電壓；

 

　　　　 　　Ia－電樞中的電流；

 

　　　　 　　Ra－電機(jī)電樞電阻；

 

　　　　 　　cε－電機(jī)的構(gòu)造參數(shù)，是一個(gè)常量；

 

　　　　 　　Φ－電樞中的磁通量，也是一個(gè)常量；

 

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

 

　　　　 　　斟酌到電動(dòng)泵的動(dòng)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(jià)錢比，只要8位單片機(jī)即可。

 

　　　　 　　（2）要有4K以上的順序存儲(chǔ)器（ROM），用來寄放掌握順序；可擴(kuò)大FLASH存儲(chǔ)芯片，便于掌握參數(shù)的實(shí)時(shí)調(diào)劑。

 

　　　　 　　（3）為不便測(cè)試階段掌握參數(shù)的實(shí)時(shí)調(diào)劑，并且斟酌到體系的可擴(kuò)大性，應(yīng)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(jī)必需都是51內(nèi)核。

 

　　　　 　　初步選PHILIPS公司的8位單片機(jī)—83C552。

 

　　　　 　　83C552 除了滿意以上基礎(chǔ)請(qǐng)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(yùn)用；內(nèi)含PWM信號(hào)輸入口，使得體系硬件電路及順序簡(jiǎn)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(hào)的采樣通道數(shù)目及采樣精度請(qǐng)求，因而無需另選A÷D轉(zhuǎn)換器，簡(jiǎn)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(jī)速度給定信號(hào)由上位機(jī)通過異步通信接口給定。電樞電壓、電流采樣信號(hào)經(jīng)過反應(yīng)預(yù)解決電路后送進(jìn)單片機(jī)。單片機(jī)巡回檢測(cè)A÷D采樣通道電壓、電流值和速度給定信號(hào)值，造成的偏向信號(hào)經(jīng)過PID調(diào)理器調(diào)制縮小，再通過單片機(jī)上的PWM存放器裝載成PWM信號(hào)的情勢(shì)輸入到模仿電路局部，途經(jīng)延時(shí)電路延時(shí)、門極驅(qū)動(dòng)電路縮小，造成肯定功率、占空比的PWM門極驅(qū)動(dòng)電壓，掌握PWM功率管的開啟和關(guān)斷時(shí)光，從而轉(zhuǎn)變直流電動(dòng)機(jī)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(hào)和電流、電壓采樣值獨(dú)特抉擇。

 

　　　　 　　能夠用單片機(jī)來完成。這樣，由單片機(jī)軟件編程設(shè)計(jì)團(tuán)圓域掌握器，通過電壓電流反應(yīng)造成閉環(huán)掌握體系，保障了掌握體系性能。采取PWM電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路，通過轉(zhuǎn)變PWM信號(hào)脈沖寬度，即可完成調(diào)壓調(diào)速的目標(biāo)。