２０ ０ ９ 芷第７ 期外表技能与传感器Ｉｎ ｓｔｒ ｕ ｍ ｅ ｎ ｔＴ ｅ ｃ ｈ ｎ ｉｑ ｕ ｅａ ｎ ｄＳ ｅ ｎ ｓｏ ｒ２ ０ ０ ９Ｎ ｏ ． ７依据单片机的大空隙磁力驱动体系操控电路规划及仿真刘云龙， 谭建平， 李谭喜， 许焰（ 中南大学机电工程学院， 湖南长沙４ １０ ０ ８ ３）摘要： 依据非触摸磁齿轮驱动研讨， 提出一种自动磁极停止式大空隙磁力驱动方法。 针对这种新式的磁力驱动方法，规划了依据Ｓ Ｃ Ｍ （ 单片机）的斩渡恒流功率放大磁场驱动体系操控电路， 并进行了电路输出模仿仿真， 完成了自动磁极停止式磁力驱动， 有效地减小了理性线圈对电流的阻止效果， 完成了驱动电路的恒流输出， 提高了体系高频呼应才能， 使驱动体系在大空隙、 高转速情况下也具较强的驱动才能， 一起...

  ２０ ０ ９ 芷第７ 期外表技能与传感器Ｉｎ ｓｔｒ ｕ ｍ ｅ ｎ ｔＴ ｅ ｃ ｈ ｎ ｉｑ ｕ ｅａ ｎ ｄＳ ｅ ｎ ｓｏ ｒ２ ０ ０ ９Ｎ ｏ ． ７依据单片机的大空隙磁力驱动体系操控电路规划及仿真刘云龙， 谭建平， 李谭喜， 许焰（ 中南大学机电工程学院， 湖南长沙４ １０ ０ ８ ３）摘要： 依据非触摸磁齿轮驱动研讨， 提出一种自动磁极停止式大空隙磁力驱动方法。 针对这种新式的磁力驱动方法，规划了依据Ｓ Ｃ Ｍ （ 单片机）的斩渡恒流功率放大磁场驱动体系操控电路， 并进行了电路输出模仿仿真， 完成了自动磁极停止式磁力驱动， 有效地减小了理性线圈对电流的阻止效果， 完成了驱动电路的恒流输出， 提高了体系高频呼应才能， 使驱动体系在大空隙、 高转速情况下也具较强的驱动才能， 一起具有十分杰出的正回转和调速功能。要害词： 大空隙； 磁场驱动； 主磁极停止； Ｓ Ｃ Ｍ ； 斩波恒流中图分类号： Ｔ Ｍ ｌ５４文献标识码： Ａ文章编号： １０ ０ ２１８ ４ １（ ２０ ０ ９ ）０ ７ ０ ０ ８ ７ ０ ３Ｃ ｏ ｎ ｔｒ ｏ ｌ Ｃ ｉｒ ｃ ｕ ｉｔ Ｓ ｉｍ ｕ ｌａ ｔｉｏ ｎＤ ｅ ｓｉｇ ｎｏ ｆＬ ａ ｒ ｇ ｅ Ｇ ａ ｐＭ ａ ｇ ｎ ｅｔｉｃＤ ｒ ｉｖ ｅＳ ｙ ｓｔｅ ｍＢ ａ ｓｅ ｄ ｏ ｎＳ Ｃ ＭＬ ＩＵＹ ｕ ｎ － ｌｏ ｎ ｇ ， Ｔ Ａ ＮＪｉａ ｎ － ｐ ｉｎ ｇ ， Ｌ ＩＴ ａ ｎ － ｘ ｉ， Ｘ ＵＹ ａ ｎ（ Ｃ ｏ ｌｌｅｇ ｅｏ ｆ Ｍ ｅｃｈ ａ ｎ ｉｃａ ｌａ ｎ ｄＥ ｌｅ ｃ ｔｒ ｉｃ ａ ｌＥ ｎ ｇ ｉｎ ｅ ｅ ｒ ｉｎ ｇ ， Ｃ ｅ ｎ ｔｒ ａ ｌＳ ｏ ｕ ｔｈＵ ｎ ｉｖ ｅ ｒ ｓｉｔｙ ， Ｃ ｈ ａ ｎ ｇ ｓｈ ａ４ １０ ０ ８ ３， Ｃ ｈ ｉｎ ａ ）Ａ ｂ ｓｔｒ ａ ｃ ｔ： Ａｎ ｅ ｗｄ ｒ ｉｖ ｉｎ ｇｍ ｅ ｔｈ ｏ ｄ ｔｈ ａ ｔ ｉｎ ｉｔｉａ ｔｉｖ ｅｍ ａ ｇ ｎ ｅ ｔｉｃ ｐ ｏ ｌｅ ａ ｌｗ ａ ｙ ｓ ｋ ｅ ｅ ｐ ｓ ｑ ｕ ｉｅ ｓｃ ｅ ｎ ｔｗ ａ ｓｐ ｕ ｔｆ ｏ ｒ ｗ ａ ｒ ｄ ， ｂ ａ ｓｅｄｏ ｎ ｔｈ ｅｓｔｕ ｄ ｙｏ ｆｎ Ｏ ｌｌｃ ｏ ｎ ｔａ ｃ ｔ ｍ ａ ｇ ｎ ｅ ｔｉｃ ｇ ｅ ａ ｒｄ ｒ ｉｖ ｅ ． Ｉｎ ａ ｌｌｕ ｓｉｏ ｎ ｔｏ ｔｈ ｉｓ ｎ ｅ ｗｄ ｒ ｉｖ ｉｎ ｇ ｍ ｅ ｔｈ ｏ ｄ ， ａｆ ｉｒ ｅｎ ｅｗ ｏ ｕ ｔｓｉｄ ｅｍ ａ ｇ ｎ ｅ ｔｉｃ ｄ ｒ ｉｖ ｉｎ ｇｓｙ ｓｔｅ ｍｏ ｆｃ ｈ ｏ ｐ ｐ ｉｎ ｇｗ ， ａ ｖ ｅｃｏ ｎ ｓｔａ ｎ ｔ ｃ ｕ ｒ ｒ ｅ ｎ ｔｐ ｏ ｗ ｅ ｒ ａ ｍ ｐ ｌｉｆ ｉｅ ｒｗ ａ ｇｄ ｅ ｓｉｇ ｎ ｅ ｄｂ ａ ｓｅ ｄｏ ｎＡ Ｔ ８ ９ Ｓ ５２， ａ ｎ ｄｔｈ ｅ ｄ ｅ ｆ ｅ ｒ ｅ ｎ ｔｃｉｒ ｃｕ ｉｔ ｗ ａ ｓ ｓｉｍ ｕ ｌａ ｔｅ ｄ ． Ｔ ｈ ｉｓｓｙ ｓｔｅ ｍｒｅａ ｌ。ｉｚ ｅｄｔｈ ｅｄ ｒ ｉｖ ｉｎ ｇｍ ｏ ｄ ｅ ｏ ｆｑ ｕ ｉｅｓｃｅｎ ｔｉｎ ｉｔｉａ ｔｉｖ ｅｍ ａ ｇ ｎ ｅ ｔｉｃ ｐ ｏ ｌｅ ， ａ ｎ ｄｗ ｏ ｕ ｌｄｅｆ ｆ ｅｃｔｕ ａ ｌｌｙｄ ｅ ｃ ｒ ｅ ａ ｓｅ ｄｔｈ ｅ ｒ ｅ ｓｉｓｔａ ｎ ｃｅ ｏ ｆｔｈ ｅ ｅｌｅｃｔｒｉｃａ ｌ ｉｎ ｄ ｕ ｃ ｔ－ａ ｌｉｃ ｅｌｏ ｏ ｐｗ ｈ ｉｃ ｈ ｅ ｍ ｂ ａ ｒ ｒ ａ ｓｓｅ ｓ ｔｈ ｅｃ ｈ ａ ｎ ｇ ｅｏ ｆ ｔｈ ｅｃ ｕ ｒ ｒ ｅ ｎ ｔ， ａ ｎ ｄｕ ｌｔｉｍ ａ ｔｅ ｌｙａ ｃ ｈ ｉｅ ｖ ｅ ｄ ｃｏ ｎ ｓｔａ ｎ ｔｃ ｕ ｒ ｒ ｅ ｎ ｔ ｏ ｆ ｔｈ ｅ ｄ ｒ ｉｖ ｅｃ ｉｒ ｃ ｕ ｉｔ， ａ ｎ ｄｉｎ ｃ ｒ ｅ ａ ｓｅ ｄｔｈ ｅｓｙ ｓｔｅｍ ｓ ｈ ｉｇ ｈ ｆ ｒｅｑ ｕ ｅｎ ｃｙ ｒｅｓｐ ｏ ｎ ｄ ｉｎ ｇ ａ ｂ ｉｌｉｔｙ ． Ｅ ｖ ｅ ｎｕ ｎ ｄ ｅ ｒ ｔｈ ｅｃ ｉｒ ｃ ｕ ｍ ｓｔａ ｎ ｃ ｅｏ ｆｌａ ｒ ｇ ｅ ｇ ａ ｐａ ｎ ｄｈ ｉｇ ｈｒｏ ｔａ ｔｅｓｐ ｅ ｅ ｄ ， ｔｈ ｅ ｓｙ ｓｔｅ ｍｈ ａ ｓｓｔｒ ｏ ｎ ｇ ｅ ｒ ｄ ｒ ｉｖ ｉｎ ｇａｂｉｌｉｔｙａ ｎ ｄ ｆ ａ ｖ ｏ ｒ ａ ｂ ｌｅｃａ ｐ ａ ｂ ｉｌｉｔｙｏ ｆｐ ｏ ｓｉｔｉｖ ｅａ ｎ ｄｎ ｅ ｇ ａ ｔｉｖ ｅｒ ｏ ｔａ ｔｅ ａ ｎ ｄｔｉｍ ｉｎ ｇ ．Ｋ ｅ ｙｗ ｏ ｒ ｄ ｓ： ｌａ ｒ ｇ ｅ ｇ ａ ｐ ； ｍ ａ ｇ ｎ ｅ ｔｉｃｆ ｉｅｌｄｄ ｒ ｉｖ ｅ； ｉｎ ｉｔｉａ ｔｉｖ ｅ ｍ ａ ｇ ｎ ｅ ｔｉｃ ｐｏ ｌｅ ｋ ｅ ｅ ｐ ｓ ｑ ｕ ｉｅｓｃｅｎ ｔ； Ｓ Ｃ Ｍ ； ｃｈ ｏ ｐ ｐ ｉｎ ｇｗ ａ ｖ ｅ ｃ ｏ ｎ ｓｔａ ｎ ｔ ｃ ｕ ｒ ｒ ｅ ｎ ｔ０ 导言非触摸磁齿轮传动方法首先由日本学者Ｋ ｏ ｊｉ Ｉｋ ｕ ｔａ 于１９ ９ １年提出， 这种新式的驱动方法在诸多方面都展现出长处口１。现在， 这种磁耦合驱动技能已有了比较广泛的使用与研讨 。 Ｊ。 徐先懂” １等依据动力性自动瓣膜的设想， 规划了依据外磁场驱动的轴流式血泵， 能够有很大成效防止选用导线（ 或植入电池）供电的血泵Ｍ １因为经皮导线所引起的感染并发症 １。 杨新清旧１等选用非触摸的磁力驱动技能完成了对要害管路内壁的高效螺旋清洗。 陈建伟一１等选用励磁线圈驱动法， 使用电机的作业原理， 将径向充磁的永磁转子作为电机转子， 经过可变频脉冲电路分时驱动不同绕组， 到达驱动永磁转子的意图。 磁力传动的特别功能相同使用于无泄漏的搅拌器、 阀门等设备， 在冷冻机及冷冻压缩机中也得到相关使用 。磁力传动技能在不相同的范畴的研讨与使用现已取得了较好的发展， 但其体系磁极自ｑ 磁力耦合效果空隙大多归于经典的小空隙磁力耦合效果规模， 而且自动磁场是由电机带动永磁体的旋转发生的， 在大空隙、 高转速情况下的传递力矩和转速敏捷减小、 能量传递功率显着下降。 中科院张建涛 叫等发现随气隙增大， 齿轮传递的最大转矩敏捷减小， 当气隙到达６ ０Ｉ ｎ ｌｎ基金项目： 国家８ ６ ３计划项目（ ２０ ０ ６ Ａ Ａ ０ ２２４ Ｅ ８ ）； 教育部博士点专项基金赞助项目（ ２０ ０ ７ ０ ５３３１２５）； 湖南省教育厅赞助科研项目收稿日期： ２０ ０ ８ ０ ５２０ 收修改稿日期： ２０ ０ ９ ０ ２１ｌ时， 所能传递的力矩只要不到０ ． １Ｎ ・ｍ ｍ ．１驱动计划文中提出了一种全新的主磁极停止式大空隙磁力驱动体系Ｈ ２１， 其结构暗示如图１。 用电磁体替代“电机一永磁转子” 结构， 发生交变磁场， 由单片机发生可变频脉冲， 经功率放大电路， 分时驱动各绕组， 使其发生交变磁场， 然后驱动永磁转子。ｌ一从动磁极（ 永磁体）； ２一自动磁极； ３一线电磁线圈驱动永磁体实验结构图规划中选用的电磁体是以“ｃ” 型硅钢片为铁心， 在上面绕制四组线（ ａ ）为四绕组方位联系及各自电流导向暗示图。 图２（ ｂ ）为这种双极四绕组电磁体通电状况时序图， 同一时刻有且仅有两组线圈通电， 然后使每个绕组中的电流方向无需改动， 仅经过操控每个线 种状万方数据