超速離心機電控系統(tǒng)設計.pdf

1、離心機主要用來分離血液、細胞、化工等產(chǎn)品，是工業(yè)、醫(yī)學、生物等行業(yè)常見的設備。一般把最高轉(zhuǎn)速超過30，000rpm的離心機稱為超速離心機。隨著科技技術的發(fā)展，現(xiàn)在國外已有最高轉(zhuǎn)速達150，000rpm的離心機，而國內(nèi)的離心機最高轉(zhuǎn)速不超過60，000rpm，無論是最高轉(zhuǎn)速還是整機的智能化等多個方面都跟國外還有很大的差距。
　　本文設計超速離心機電控系統(tǒng)，包括電控系統(tǒng)硬件設計和電控系統(tǒng)軟件設計。重點設計了電機變頻控制部分的硬件電路和

2、軟件。
　　本文研究了超速離心機異步電機的變頻控制方法，采用轉(zhuǎn)差頻率控制方法，通過電機的速度反饋，構(gòu)成閉環(huán)控制系統(tǒng)，具有較高的調(diào)速性能。逆變部分采用PAM方式，降低了逆變橋上的開關器件的開關頻率，減少了開關器件的開關損耗，可抑制高次諧波的生成，減小對電網(wǎng)的污染。
　　本文設計了超速離心機電控系統(tǒng)的硬件電路，將硬件電路按功能分為電機變頻控制電路，艙門檢測與轉(zhuǎn)子識別電路，真空度與溫度控制電路，存儲與通信接口電路，人機交互界面，電

3、源電路，故障檢測電路。其中變頻控制電路的硬件設計主要包括轉(zhuǎn)速檢測電路，半控整流電路，電流、電壓檢測電路和控制電路，脈沖分配電路以及驅(qū)動電路等組成。電機控制采用主控板上的STM32發(fā)送指令進行控制。STM32主要完成頻率的輸出以及電流、電壓的控制信號輸出。本文分別對各部分電路進行了研究和設計，使得各電路能夠達到超速離心機控制的要求。在電控系統(tǒng)中，改進了制冷片控制電路，控制更加高效、合理。電控系統(tǒng)中加入了USB接口電路，方便用戶接打印機。<

4、br>　　本文設計了超速離心機電控系統(tǒng)軟件，將電控系統(tǒng)的軟件按模塊進行設計，然后在主程序中調(diào)用各個模塊。設計了電控系統(tǒng)主程序的流程圖，然后分模塊對各個模塊的程序進行設計，重點設計了電機轉(zhuǎn)速變頻控制的軟件，包括轉(zhuǎn)速和電流、電壓的檢測程序設計，函數(shù)發(fā)生器的設計，轉(zhuǎn)速控制程序設計。設計了觸摸屏與STM32的MODBUS從機通信程序以及STM32與打印機通信的USB通信驅(qū)動程序。設計了超速離心機故障檢測及保護方面的程序，提出可以通過上位機來對超