CN116545307A - 一种直流无刷电机控制系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种直流无刷电机控制系统及方法，涉及直流无刷电机控制技术领域，包括无刷电机控制单元、开关电路控制终端、安全隐患监管单元和远程通电管理单元，本发明通过设置无刷电机控制单元、开关电路控制终端、安全隐患监管单元和远程通电管理单元，对电机电流数据进行接收，对其中正常的电流数据进行加密防护处理，对存在的风险进行处理，对存在的潜在风险进行标记处理，方便对每一个控制环境进行远程精准监测与把控，加快了同时对多个无刷电机进行控制处理，对无刷电机电流控制数据及相应的分析结果进行管理、可视化和存储，有助于通过互联网云管控实现无刷电机电流控制数据管理，提高无刷电机电流控制数据管理的智能化水平。
Description
技术领域
本发明涉及直流无刷电机控制技术领域，具体为一种直流无刷电机控制系统及方法。
背景技术
传统的直流无刷电动机的控制系统主要是通过模拟器件进行控制，但是模拟器件比较容易老化，系统的可靠性比较低，影响无刷电动机的正常运行。而现有的市场上的交流有刷电机，缺乏精确、灵活、有效的控制系统，往往表现为电机体积大、重量重、适应性差、控制精度低、油压不稳定、功率损耗大、碳刷和换向器寿命低等缺点。
而在现有技术中，对无刷电机电流控制时未对输送过程中存在的安全隐患进行阻拦处理，导致容易造成其他设备造成不同程度的影响，同时不方便对每一个控制环境进行远程精准监测与把控，整体的智能化管理水平较差，因此本发明需要设计一种直流无刷电机控制系统及方法来解决上述出现的问题。
发明内容：
本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种直流无刷电机控制系统及方法，解决了背景技术中提到对无刷电机电流控制时未对输送过程中存在的安全隐患进行阻拦处理，导致容易造成其他设备造成不同程度的影响，同时不方便对每一个控制环境进行远程精准监测与把控，整体的智能化管理水平较差的问题。
为了解决上述问题，本发明提供了一种技术方案：
一种直流无刷电机控制系统，包括无刷电机控制单元、开关电路控制终端、安全隐患监管单元和远程通电管理单元，所述无刷电机控制单元、开关电路控制终端和安全隐患监管单元均与远程通电管理单元通过互联网保持数据实时互通与共享，工作人员通过访问所述远程通电管理单元进行启动所述系统，从而进行查看所述无刷电机控制单元、所述开关电路控制终端和所述安全隐患监管单元的运行控制状态；
所述无刷电机控制单元用于通过单个位置传感器或多个位置传感器进行指定无刷电机的实时位置定位与采集，所述无刷电机控制单元还用于接收驱动电机的控制信号，将其送入电机控制板，完成电机的驱动，对无刷电机精确控制；
所述开关电路控制终端用于启动现场设备，对所有设备的开关状态进行监测，通过比较电流控制信号和实际电流，使电机的电流达到设定值；
所述安全隐患监管单元用于接收所述开关电路控制终端发送的电机电流数据，对正常的电流数据进行加密防护处理，对存在的风险进行处理，对存在的潜在风险进行标记处理；
所述远程通电管理单元用于对所述系统进行切断与恢复操作。
作为优选，所述无刷电机控制单元与开关电路控制终端双向通讯连接，所述开关电路控制终端的输出端与安全隐患监管单元的输入端通讯连接，所述安全隐患监管单元的输出端和远程通电管理单元输入端通讯连接。
作为优选，所述无刷电机控制单元包括无刷电机控制模块、电机位置采集模块、变频调整模块和信号控制模块，所述电机位置采集模块和变频调整模块的输出端均与信号控制模块的输入端通讯连接，所述信号控制模块输出端与无刷电机控制模块的输入端通讯连接，所述无刷电机控制模块与开关电路控制终端双向通讯连接。
作为优选，所述无刷电机控制模块用于接收所述信号控制模块发送的驱动电机的控制信号，将其送入电机控制板，完成电机的驱动；
所述电机位置采集模块用于通过单个位置传感器或多个位置传感器进行指定无刷电机的实时位置定位与采集；
所述变频调整模块用于根据控制信号的要求调整无刷电机的频率和电压，对无刷电机精确控制；
所述信号控制模块用于接收所述变频调整模块发送的位置反馈信号数据，所述信号控制模块还用于接收电机位置采集模块发送的控制信号数据，通过比较控制信号和位置反馈信号的差异，得出驱动电机的控制信号。
作为优选，所述开关电路控制终端包括现场开关驱动模块、远程开关反馈模块和实时监测模块，所述现场开关驱动模块和远程开关反馈模块均与实时监测模块双向通讯连接，所述远程开关反馈模块的输出端与安全隐患监管单元的输入端通讯连接。
作为优选，所述现场开关驱动模块用于启动现场设备，对所有设备的开关状态进行监测；
所述远程开关反馈模块用于远程对所述系统进行反馈管理，通过比较电流控制信号和实际电流，使电机的电流达到设定值；
所述实时监测模块集成于所述现场开关驱动模块内部，所述实时监测模块用于对开关运行状态、使用寿命状态进行实时监测。
作为优选，所述安全隐患监管单元包括安全防护模块、风险管控模块和实时预警模块，所述安全防护模块、风险管控模块和实时预警模块的输出端均与远程通电管理单元的输入端通讯连接；
所述安全防护模块用于接收所述开关电路控制终端发送的电机电流数据，对正常的电流数据进行加密防护处理；
所述风险管控模块用于接收所述开关电路控制终端发送的电机电流数据，对存在的风险进行处理，对存在的潜在风险进行标记处理；
所述实时预警模块用于对存在风险和潜在风险数据时进行实时预警。
作为优选，所述远程通电管理单元包括远程通电模块和远程切断模块，所述远程通电模块和远程切断模块双向通讯连接；
所述远程通电模块用于远程对所述系统进行恢复操作；
所述远程切断模块用于远程对所述系统进行切断操作。
一种直流无刷电机控制方法，包括以下具体步骤：
S1、生成所述无刷电机控制系统，启动所述系统，对所有设备的开关状态进行监测，通过比较电流控制信号和实际电流，使电机的电流达到设定值；
S2、通过单个位置传感器或多个位置传感器进行指定无刷电机的实时位置定位与采集，同时接收驱动电机的控制信号，将其送入电机控制板，完成电机的驱动，对无刷电机精确控制；
S3、对电机电流数据进行接收，对其中正常的电流数据进行加密防护处理，对存在的风险进行处理，对存在的潜在风险进行标记处理。
作为优选，所述步骤S2中在进行电机驱动前还需要对比比较控制信号和位置反馈信号的差异。
本发明的有益效果是：本发明通过设置无刷电机控制单元、开关电路控制终端、安全隐患监管单元和远程通电管理单元，生成无刷电机控制系统，启动所述系统，对所有设备的开关状态进行监测，通过比较电流控制信号和实际电流，使电机的电流达到设定值，通过单个位置传感器或多个位置传感器进行指定无刷电机的实时位置定位与采集，同时接收驱动电机的控制信号，将其送入电机控制板，完成电机的驱动，对无刷电机精确控制，对电机电流数据进行接收，对其中正常的电流数据进行加密防护处理，对存在的风险进行处理，对存在的潜在风险进行标记处理，方便对每一个控制环境进行远程精准监测与把控，加快了同时对多个无刷电机进行控制处理，对无刷电机电流控制数据及相应的分析结果进行管理、可视化和存储，有助于通过互联网云管控实现无刷电机电流控制数据管理，提高无刷电机电流控制数据管理的智能化水平。
附图说明：
为了易于说明，本发明由下述的具体实施及附图作以详细描述。
图1是本发明一种直流无刷电机控制系统及方法整体拓扑图；
图2是本发明一种直流无刷电机控制系统及方法的无刷电机控制单元拓扑图；
图3是本发明一种直流无刷电机控制系统及方法的开关电路控制终端拓扑图；
图4是本发明一种直流无刷电机控制系统及方法的安全隐患监管单元拓扑图；
图5是本发明一种直流无刷电机控制系统及方法的远程通电管理单元拓扑图；
图6是本发明一种直流无刷电机控制系统及方法的流程步骤图。
具体实施方式：
如图1、图2、图3、图4、图5和图6所示，本具体实施方式采用以下技术方案：
一种直流无刷电机控制系统，包括无刷电机控制单元、开关电路控制终端、安全隐患监管单元和远程通电管理单元，所述无刷电机控制单元、开关电路控制终端和安全隐患监管单元均与远程通电管理单元通过互联网保持数据实时互通与共享，工作人员通过访问所述远程通电管理单元进行启动所述系统，从而进行查看所述无刷电机控制单元、所述开关电路控制终端和所述安全隐患监管单元的运行控制状态；所述无刷电机控制单元与开关电路控制终端双向通讯连接，所述开关电路控制终端的输出端与安全隐患监管单元的输入端通讯连接，所述安全隐患监管单元的输出端和远程通电管理单元输入端通讯连接；
所述无刷电机控制单元用于通过单个位置传感器或多个位置传感器进行指定无刷电机的实时位置定位与采集，所述无刷电机控制单元还用于接收驱动电机的控制信号，将其送入电机控制板，完成电机的驱动，对无刷电机精确控制；所述无刷电机控制单元包括无刷电机控制模块、电机位置采集模块、变频调整模块和信号控制模块，所述电机位置采集模块和变频调整模块的输出端均与信号控制模块的输入端通讯连接，所述信号控制模块输出端与无刷电机控制模块的输入端通讯连接，所述无刷电机控制模块与开关电路控制终端双向通讯连接，所述无刷电机控制模块用于接收所述信号控制模块发送的驱动电机的控制信号，将其送入电机控制板，完成电机的驱动；所述电机位置采集模块用于通过单个位置传感器或多个位置传感器进行指定无刷电机的实时位置定位与采集；所述变频调整模块用于根据控制信号的要求调整无刷电机的频率和电压，对无刷电机精确控制；所述信号控制模块用于接收所述变频调整模块发送的位置反馈信号数据，所述信号控制模块还用于接收电机位置采集模块发送的控制信号数据，通过比较控制信号和位置反馈信号的差异，得出驱动电机的控制信号；
所述开关电路控制终端用于启动现场设备，对所有设备的开关状态进行监测，通过比较电流控制信号和实际电流，使电机的电流达到设定值；所述开关电路控制终端包括现场开关驱动模块、远程开关反馈模块和实时监测模块，所述现场开关驱动模块和远程开关反馈模块均与实时监测模块双向通讯连接，所述远程开关反馈模块的输出端与安全隐患监管单元的输入端通讯连接，所述现场开关驱动模块用于启动现场设备，对所有设备的开关状态进行监测；所述远程开关反馈模块用于远程对所述系统进行反馈管理，通过比较电流控制信号和实际电流，使电机的电流达到设定值；所述实时监测模块集成于所述现场开关驱动模块内部，所述实时监测模块用于对开关运行状态、使用寿命状态进行实时监测；
所述安全隐患监管单元用于接收所述开关电路控制终端发送的电机电流数据，对正常的电流数据进行加密防护处理，对存在的风险进行处理，对存在的潜在风险进行标记处理；所述安全隐患监管单元包括安全防护模块、风险管控模块和实时预警模块，所述安全防护模块、风险管控模块和实时预警模块的输出端均与远程通电管理单元的输入端通讯连接；所述安全防护模块用于接收所述开关电路控制终端发送的电机电流数据，对正常的电流数据进行加密防护处理；所述风险管控模块用于接收所述开关电路控制终端发送的电机电流数据，对存在的风险进行处理，对存在的潜在风险进行标记处理；所述实时预警模块用于对存在风险和潜在风险数据时进行实时预警；
所述远程通电管理单元用于对所述系统进行切断与恢复操作，所述远程通电管理单元包括远程通电模块和远程切断模块，所述远程通电模块和远程切断模块双向通讯连接；所述远程通电模块用于远程对所述系统进行恢复操作；所述远程切断模块用于远程对所述系统进行切断操作。
一种直流无刷电机控制方法，包括以下具体步骤：
S1、生成所述无刷电机控制系统，启动所述系统，对所有设备的开关状态进行监测，通过比较电流控制信号和实际电流，使电机的电流达到设定值；
S2、通过单个位置传感器或多个位置传感器进行指定无刷电机的实时位置定位与采集，同时接收驱动电机的控制信号，将其送入电机控制板，对比比较控制信号和位置反馈信号的差异，完成电机的驱动，对无刷电机精确控制；
S3、对电机电流数据进行接收，对其中正常的电流数据进行加密防护处理，对存在的风险进行处理，对存在的潜在风险进行标记处理。
实施例1
当电机控制系统连接到直流无刷电机管理中：
S1、生成无刷电机控制系统，通过远程通电模块远程对系统进行恢复操作，通过远程切断模块远程对系统进行切断操作，控制启动系统，现场开关驱动模块启动直流无刷电机现场设备，对所有设备的开关状态进行监测，远程开关反馈模块通过比较电流控制信号和实际电流，使电机的电流达到设定值，实时监测模块对开关运行状态、使用寿命状态进行实时监测；
S2、电机位置采集模块通过单个位置传感器或多个位置传感器进行指定无刷电机的实时位置定位与采集，信号控制模块接收位置反馈信号数据和控制信号数据，通过比较控制信号和位置反馈信号的差异，得出驱动电机的控制信号，将其送入电机控制板，完成直流无刷电机的驱动，变频调整模块根据控制信号的要求调整无刷电机的频率和电压，对无刷电机精确控制；
S3、对电机电流数据进行接收，安全防护模块对其中正常的直流无刷电流数据进行加密防护处理，风险管控模块对存在的风险进行处理，对存在的潜在风险进行标记处理，实时预警模块对存在风险和潜在风险数据时进行实时预警。
实施例2
当电机控制系统连接到其它电机管理中：
S1、生成无刷电机控制系统，通过远程通电模块远程对系统进行恢复操作，通过远程切断模块远程对系统进行切断操作，控制启动系统，现场开关驱动模块启动现场设备，对所有设备的开关状态进行监测，远程开关反馈模块通过比较电流控制信号和实际电流，使电机的电流达到设定值，实时监测模块对开关运行状态、使用寿命状态进行实时监测；
S2、电机位置采集模块通过单个位置传感器或多个位置传感器进行指定电机的实时位置定位与采集，信号控制模块接收位置反馈信号数据和控制信号数据，通过比较控制信号和位置反馈信号的差异，得出电机的控制信号，将其送入电机控制板，完成电机的驱动，变频调整模块根据控制信号的要求调整电机的频率和电压，对电机精确控制；
S3、对电机电流数据进行接收，安全防护模块对其中正常的电流数据进行加密防护处理，风险管控模块对存在的风险进行处理，对存在的潜在风险进行标记处理，实时预警模块对存在风险和潜在风险数据时进行实时预警。
具体的：在实际的应用中，具有多个远程通电管理单元，分别与无刷电机控制单元、开关电路控制终端、安全隐患监管单元进行配合使用，多个远程通电管理单元分别位于不同的地理位置，本发明通过设置无刷电机控制单元、开关电路控制终端、安全隐患监管单元和远程通电管理单元，生成无刷电机控制系统，启动所述系统，对所有设备的开关状态进行监测，通过比较电流控制信号和实际电流，使电机的电流达到设定值，通过单个位置传感器或多个位置传感器进行指定无刷电机的实时位置定位与采集，同时接收驱动电机的控制信号，将其送入电机控制板，完成电机的驱动，对无刷电机精确控制，对电机电流数据进行接收，对其中正常的电流数据进行加密防护处理，对存在的风险进行处理，对存在的潜在风险进行标记处理，方便对每一个控制环境进行远程精准监测与把控，加快了同时对多个无刷电机进行控制处理，对无刷电机电流控制数据及相应的分析结果进行管理、可视化和存储，有助于通过互联网云管控实现无刷电机电流控制数据管理，提高无刷电机电流控制数据管理的智能化水平，生成无刷电机控制系统，通过远程通电模块远程对系统进行恢复操作，通过远程切断模块远程对系统进行切断操作，控制启动系统，现场开关驱动模块启动直流无刷电机现场设备，对所有设备的开关状态进行监测，远程开关反馈模块通过比较电流控制信号和实际电流，使电机的电流达到设定值，实时监测模块对开关运行状态、使用寿命状态进行实时监测；电机位置采集模块通过单个位置传感器或多个位置传感器进行指定无刷电机的实时位置定位与采集，信号控制模块接收位置反馈信号数据和控制信号数据，通过比较控制信号和位置反馈信号的差异，得出驱动电机的控制信号，将其送入电机控制板，完成直流无刷电机的驱动，变频调整模块根据控制信号的要求调整无刷电机的频率和电压，对无刷电机精确控制；对电机电流数据进行接收，安全防护模块对其中正常的直流无刷电流数据进行加密防护处理，风险管控模块对存在的风险进行处理，对存在的潜在风险进行标记处理，实时预警模块对存在风险和潜在风险数据时进行实时预警。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种直流无刷电机控制系统，其特征在于，包括无刷电机控制单元、开关电路控制终端、安全隐患监管单元和远程通电管理单元，所述无刷电机控制单元、开关电路控制终端和安全隐患监管单元均与远程通电管理单元通过互联网保持数据实时互通与共享，工作人员通过访问所述远程通电管理单元进行启动所述系统，从而进行查看所述无刷电机控制单元、所述开关电路控制终端和所述安全隐患监管单元的运行控制状态；
所述无刷电机控制单元用于通过单个位置传感器或多个位置传感器进行指定无刷电机的实时位置定位与采集，所述无刷电机控制单元还用于接收驱动电机的控制信号，将其送入电机控制板，完成电机的驱动，对无刷电机精确控制；
所述开关电路控制终端用于启动现场设备，对所有设备的开关状态进行监测，通过比较电流控制信号和实际电流，使电机的电流达到设定值；
所述安全隐患监管单元用于接收所述开关电路控制终端发送的电机电流数据，对正常的电流数据进行加密防护处理，对存在的风险进行处理，对存在的潜在风险进行标记处理；
所述远程通电管理单元用于对所述系统进行切断与恢复操作。
2.根据权利要求1所述的一种直流无刷电机控制系统，其特征在于：所述无刷电机控制单元与开关电路控制终端双向通讯连接，所述开关电路控制终端的输出端与安全隐患监管单元的输入端通讯连接，所述安全隐患监管单元的输出端和远程通电管理单元输入端通讯连接。
3.根据权利要求1所述的一种直流无刷电机控制系统，其特征在于：所述无刷电机控制单元包括无刷电机控制模块、电机位置采集模块、变频调整模块和信号控制模块，所述电机位置采集模块和变频调整模块的输出端均与信号控制模块的输入端通讯连接，所述信号控制模块输出端与无刷电机控制模块的输入端通讯连接，所述无刷电机控制模块与开关电路控制终端双向通讯连接。
4.根据权利要求3所述的一种直流无刷电机控制系统，其特征在于：
所述无刷电机控制模块用于接收所述信号控制模块发送的驱动电机的控制信号，将其送入电机控制板，完成电机的驱动；
所述电机位置采集模块用于通过单个位置传感器或多个位置传感器进行指定无刷电机的实时位置定位与采集；
所述变频调整模块用于根据控制信号的要求调整无刷电机的频率和电压，对无刷电机精确控制；
所述信号控制模块用于接收所述变频调整模块发送的位置反馈信号数据，所述信号控制模块还用于接收电机位置采集模块发送的控制信号数据，通过比较控制信号和位置反馈信号的差异，得出驱动电机的控制信号。
5.根据权利要求1所述的一种直流无刷电机控制系统，其特征在于：所述开关电路控制终端包括现场开关驱动模块、远程开关反馈模块和实时监测模块，所述现场开关驱动模块和远程开关反馈模块均与实时监测模块双向通讯连接，所述远程开关反馈模块的输出端与安全隐患监管单元的输入端通讯连接。
6.根据权利要求5所述的一种直流无刷电机控制系统，其特征在于：
所述现场开关驱动模块用于启动现场设备，对所有设备的开关状态进行监测；
所述远程开关反馈模块用于远程对所述系统进行反馈管理，通过比较电流控制信号和实际电流，使电机的电流达到设定值；
所述实时监测模块集成于所述现场开关驱动模块内部，所述实时监测模块用于对开关运行状态、使用寿命状态进行实时监测。
7.根据权利要求1所述的一种直流无刷电机控制系统，其特征在于：所述安全隐患监管单元包括安全防护模块、风险管控模块和实时预警模块，所述安全防护模块、风险管控模块和实时预警模块的输出端均与远程通电管理单元的输入端通讯连接；
所述安全防护模块用于接收所述开关电路控制终端发送的电机电流数据，对正常的电流数据进行加密防护处理；
所述风险管控模块用于接收所述开关电路控制终端发送的电机电流数据，对存在的风险进行处理，对存在的潜在风险进行标记处理；
所述实时预警模块用于对存在风险和潜在风险数据时进行实时预警。
8.根据权利要求7所述的一种直流无刷电机控制系统，其特征在于：所述远程通电管理单元包括远程通电模块和远程切断模块，所述远程通电模块和远程切断模块双向通讯连接；
所述远程通电模块用于远程对所述系统进行恢复操作；
所述远程切断模块用于远程对所述系统进行切断操作。
9.一种直流无刷电机控制方法，其特征在于，包括以下具体步骤：
S1、生成所述无刷电机控制系统，启动所述系统，对所有设备的开关状态进行监测，通过比较电流控制信号和实际电流，使电机的电流达到设定值；
S2、通过单个位置传感器或多个位置传感器进行指定无刷电机的实时位置定位与采集，同时接收驱动电机的控制信号，将其送入电机控制板，完成电机的驱动，对无刷电机精确控制；
S3、对电机电流数据进行接收，对其中正常的电流数据进行加密防护处理，对存在的风险进行处理，对存在的潜在风险进行标记处理。
10.根据权利要求9所述的一种直流无刷电机控制方法，其特征在于：所述步骤S2中在进行电机驱动前还需要对比比较控制信号和位置反馈信号的差异。
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