電機控制器電路的創新

◎王萬年

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電機控制器電路的創新

◎王萬年

隨著科技水平的不斷發展，電子技術行業越來越受到重視，相對應的電子技術自主創新也逐漸受到行業內部的要求。所以我國電子技術自主創新必須結合不同的專業與技術進行專業性的研究。本文將從我國電子技術創新入手，結合筆者研究創新的電機控制電路，對電子技術的創新與運用進行討論，為相關專業提供參考依據。

我國電子技術創新與特征

我國電子技術創新涵義。筆者所研究的一種電機控制器電路，涉及電機控制驅動裝置，其特征在于：由速度控制調節模塊、開始電流限制模塊、電流控制模塊、過流保護限制模塊、波形發生模塊、負載開關電路模塊、電源模塊構成，所述的速度控制調節模塊與開始電流限制模塊電聯接，電流控制模塊、過流保護限制模塊、波形發生模塊及負載開關電路模塊相互之間電聯接，速度控制調節模塊與電流控制模塊信號聯接，電源模塊為整個電路提供電源。本發明能提高自動化生產線運行效率，能實現速度和帶負載能的控制，安全有效保障設備可靠運行。

我國電子技術的特征。電子技術的集成創新具有創造性、融合性、系統性和持續性的特征。筆者研究的電機控制器，其特征在于：由速度控制調節模塊、開始電流限制模塊、電流控制模塊、過流保護限制模塊、波形發生模塊、負載開關電路模塊、電源模塊構成，所述的速度控制調節模塊與開始電流限制模塊電聯接，電流控制模塊、過流保護限制模塊、波形發生模塊及負載開關電路模塊相互之間電聯接，速度控制調節模塊與電流控制模塊信號聯接，電源模塊為整個電路提供電源。

其中速度控制調節模塊由運放U1A和NU2A兩運放及附屬電路組成，U1A是具有輸入差模、共模幅度限制的反向放大器，而U2A組成的是積分運放控制器，該模塊是把控制通過幅度限制放大器到積分運放處理后送入下級負載電流控制電路進一步信號處理；

電流控制模塊：此模塊由U3B反向放大器和U3C限幅器組成的電流限制模塊，信號分兩路采集做加法運算，信號1為速度控制調節模塊輸出的信號，信號2通過采集CMOS管S（源）極電流經過R46進入U3B反向放大器進入U3C進行加法運算并進行限幅輸出到波形發生模塊中互補推挽V11集電極，本模塊根據產品運行過程中負載的變化，通過控制采集電流并與PD進行計算最終控制產品的扭矩的大小變化。

我國電子技術支持與應用

電機技術的支持政策。電子技術產業是一個技術密集型產業，這對科技人才在創新上有更高的要求，同時他們也起著至關重要的作用。科技投入的多少是衡量一個電子企業強弱的標準，一個真正強大的電子技術企業往往會擁有一批優秀的科技人才隊伍，這也保證了企業自主創新的開展。因而通過加大在科技人才方面的投入力度來加大科技投入力度，除了加強員工素質外，杰出的專業、科技、管理方面的人才的培養要耗費培養資源。目前中國在信息產業技術創新能力方面的人才有很大的缺失。必須通過吸引、留住、培育和使用四個方面進一步人性化、合理化地建設電子企業的激勵機制。

電機技術的具體實施。①隨著人工智能等各類控制理論和方法的提出與逐步完善，使得電子技術創新不斷發展，在電機控制器電路的日常維護和修理過程中起到了舉足輕重的作用。同時，容錯控制理論的長足發展，也在電機電路的運行中起到了一定的雙保險作用，使得電路在運行中的健康狀況得到了更好的保障。但是，電機控制電路穩定與可靠運行，還需要在電路運行時予化及時的監測并預測各部件接下來若干時間段內的運行狀態，防止由于元器件或其構成的基礎電路在非預期內老化或突發故障，從而引起整個系統的故障。

由此可見，對于采用了大量電力電子元器件的電子電路來說，要求這些部件在這行時具有一定的穩定性與可靠性。這種要求一方面通過電子裝備的可靠性及設計時提供的硬件冗余來保證，另一方面則需要由狀態監測后的故障預測與故障診斷等現代先進學科知識來提供保障。故障預測與診斷保證了動車組可靠運行，提高了列車運營的穩定性和安全性。

②筆者所研究的電機控制器電路速度控制調節模塊：該模塊由運放U1A和NU2A兩運放及附屬電路組成，U1A是具有輸入差模、共模幅度限制的反向放大器，而U2A組成的是積分運放控制器，該模塊是把控制通過幅度限制放大器到積分運放處理后送入下級負載電流控制電路進一步信號處理；

開始電流限制模塊：該模塊通過R2可調電阻以及U2B共同控制調節PI輸出電流控制信號；

電流控制模塊：此模塊由U3B反向放大器和U3C限幅器組成的電流限制模塊，信號分兩路采集做加法運算，信號1為速度控制調節模塊輸出的信號，信號2通過采集CMOS管S（源）極電流經過R46進入U3B反向放大器進入U3C進行加法運算并進行限幅輸出到波形發生模塊中互補推挽V11集電極；

過流保護限制模塊：將采集過來的CMOS管電流大小的信號同時輸入給N5比較器，當負載電流達到采集電壓高于N52腳的電壓時，則使N57腳輸出低點位，鉗位V14的正極為低點位，所以無脈沖信號進入下級使V19、V20、V21截止，從而關斷電機運行起到過流保護的作用；

波形發生模塊：由V10、V11組成互補推挽電路、U3A組成的積分電路以及N4正反饋電路，最終根據電流控制模塊輸入的信號通過控制互補推挽電路V11集電極控制波形占空比，來控制帶負載能力；

負載開關電路模塊：此電路為負載電機開關驅動電路，由V19、V20、V21并聯擴流組成，同時V24、R63、C24組成雜波濾除電路，V22為保護電機消除反向電動勢，此電路為負載開關回路，當方波信號進入控制CMOS管開通控制電機運行；

電源模塊：該模塊分為兩個小模塊，其中由V3組成的整流濾波電路為負載直流電機電源，而由變壓器T1、V2、LM317、LM337等組成電源供電電路。

隨著我國電子技術進入到跨越式發展的新時期，電機控制器電路運行時的安全、穩定與可靠性受到了廣泛關注。電機電路在高速運行狀態下，任何微小的故障都有可能引發重大的安全事故并造成難估量的損失。電源系統是否正常運行是電機控制器正常運行的關鍵環節，而電源系統中的關鍵則是電力電子電路是否在正常工作。

綜上所述，本文通過以我國電子技術發展為背景，結合筆者實際研制的電機控制器為對象，討論其技術特點與應用，對電子技術的創新提供了可依據的參考資料，也再次證明了自主創新路徑選擇的因素仍有待進一步研究和完善。

（安徽科達自動化集團股份有限公司）