針對電磁調速電動機模擬控制器調速精度低、零點調整不方便等問題， 文章設計了一種以AVR單片機為核心的全數字式電磁調速電動機控制器， 介紹了該控制器的結構、硬件及軟件設計， 詳細闡述了控制器過零檢測電路、可控硅觸發(fā)電路、脈沖轉換測量電路的設計要點。該控制器采用頻率測速和數字PID算法， 可以滿足不同負載的調速要求。

　　JD1A 型電磁調速電動機控制器是原機械工業(yè)部全國聯合統(tǒng)一設計的產品， 用于電磁調速電動機的調速控制， 實現恒轉矩無級調速， 具有成本低、使用方便靈活、對環(huán)境要求不高的特點， 在給煤調速、飼料加工、紡織等領域有著廣泛的應用［ 1］ 。但該控制器也存在一些問題：使用模擬控制方式， 調速控制的精度一般;速度反饋的途徑是通過三相永磁同步測速發(fā)電機輸出的三相交流電經整流、濾波、電阻分壓之后送入模擬控制器， 考慮到測速發(fā)電機的輸出電壓比較高且有分散性， 每個產品出廠之前均需要用可調電位器進行零點調整， 非常煩瑣;顯示部分采用指針式轉速表， 交互界面不友好。針對上述問題，筆者設計了一款基于高速AV R 單片機的電磁調速電動機全數字化控制器， 該控制器具有人機界面友好、速度PI 控制策略、調速精度高、速度反饋采用頻率測速方式、無需出廠調整反饋量等優(yōu)點， 是模擬調速控制器很好的更新換代產品。

　　電磁調速電動機主要由三相異步電動機、電磁滑差離合器、測速發(fā)電機3 個部分組成， 可以把它看成一直流負載， 通過調節(jié)電磁滑差離合器直流電壓的大小就可以調節(jié)電磁調速電動機的轉速。調節(jié)電磁滑差離合器直流電壓的大小普遍采用移相觸發(fā)的方式， 因此， 控制器的主要任務是將用戶給定轉速信號和測速反饋信號作比較， 并將比較結果經過PI 運算輸出控制量來控制移相觸發(fā)電路的觸發(fā)角， 以達到調壓的目的?？刂破饔?a target='_blank' class='arckwlink_none'>電源系統(tǒng)、單片機系統(tǒng)、鍵盤與顯示電路、過零檢測電路、可控硅觸發(fā)電路、脈沖測速電路、4 ～ 20 mA 給定電路組成， 如圖1 所示。單片機系統(tǒng)是整個控制器的核心， 可協調各功能模塊的工作， 并完成PI 算法運行。鍵盤與顯示電路提供人機交互， 供用戶設定給定轉速值及相應的PI 參數， 并在運行過程中顯示實際轉速。過零檢測電路和可控硅觸發(fā)電路配合完成移相觸發(fā)的功能?？刂破鞯乃俣确答伕鶕嬎銣y速發(fā)電機輸出的脈沖個數來測速， 非常準確。除了可以用面板按鍵設定轉速外， 還提供了1 路4 ～ 20 mA 接口電路， 供其它設備給定轉速信號。