發(fā)布時(shí)間：2021-04-18 14:21

　　在農(nóng)業(yè)淡水養(yǎng)殖中,適量的水草有利于魚類的呼吸作用,并能夠凈化水質(zhì),但過量的水草會影響魚類的成活和生長。機(jī)械割草是目前應(yīng)用最廣泛的除草方式,割草船推進(jìn)系統(tǒng)是機(jī)械割草重要的一個(gè)環(huán)節(jié),無刷直流電機(jī)是一種典型的機(jī)電一體化設(shè)備。利用嵌入式技術(shù)、電力電子技術(shù)、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù),設(shè)計(jì)了基于無刷直流電機(jī)的割草船控制系統(tǒng),通過硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)了航向控制、航速控制、割草控制。通過樣機(jī)測試,控制系統(tǒng)具有較高的實(shí)用性、穩(wěn)定性,對比傳統(tǒng)的有刷直流電機(jī),采用無刷直流電機(jī)的機(jī)械割草船擁有更長的使用壽命。 

【文章來源】：湖北農(nóng)業(yè)科學(xué). 2020,59(12)

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

割草船結(jié)構(gòu)

淡水養(yǎng)殖割草船控制系統(tǒng)由單片機(jī)微控制單元、航向控制單元、航速控制單元、割草控制單元、前級驅(qū)動(dòng)單元、電子換向器單元、霍爾信號檢測單元、過流檢測單元、欠壓檢測單元、無刷直流電機(jī)、割草機(jī)構(gòu)、電量報(bào)警單元組成（圖2）。3.2 霍爾信號檢測單元

電子換向單元是無刷直流電機(jī)控制系統(tǒng)的核心單元，控制系統(tǒng)根據(jù)霍爾信號檢測單元得到的電機(jī)轉(zhuǎn)子所在位置，然后依照定子繞線決定電子換向器中功率晶體管的開啟順序，使電流依序流經(jīng)電機(jī)線圈，產(chǎn)生順向或逆向的旋轉(zhuǎn)磁場，并與轉(zhuǎn)子的磁鐵相互作用，使電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)[10,11]。當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)到霍爾信號檢測單元得到另一組位置信號時(shí)，控制系統(tǒng)再開啟下一組功率晶體管，循環(huán)電機(jī)按同一方向繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)。若關(guān)閉功率晶體管，則電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)；若按照相反順序開啟功率晶體管，則電機(jī)反方向轉(zhuǎn)動(dòng)。電子換向器是由12個(gè)N溝道場效應(yīng)功率晶體管CS48N88組成的全橋型控制電路，電路分為A、B、C三相，每相由上臂和下臂功率晶體管組成（圖4）。Q1、Q2為A相上臂功率晶體管，Q7、Q8為A相下臂功率晶體管，Q5、Q6為B相上臂功率晶體管，Q11、Q12為B相下臂功率晶體管，Q9、Q10為C相上臂功率晶體管，Q3、Q4為C相下臂功率晶體管，同相同臂的兩只功率晶體管同時(shí)開啟，以增大額定電流。同一組上臂功率晶體管和下臂功率晶體管不能同時(shí)開啟，否則會造成電源短路，電路損壞。系統(tǒng)根據(jù)霍爾信號檢測電路輸出的電平，得到電機(jī)內(nèi)轉(zhuǎn)子的位置，再根據(jù)電機(jī)需要的轉(zhuǎn)動(dòng)方向，控制功率晶體管的狀態(tài)，從而使電機(jī)帶動(dòng)葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)，推進(jìn)割草船行駛，并通過調(diào)整PWM占空比實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)[12]。功率晶體管開啟的順序如表2所示。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號：3145624