基于51单片机的泵控马达恒速控制

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1、2013年8月机床与液压Aug．2013第41卷第l6期MACHINETOOL&HYDRAULIESVo1．41No．16DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2013．16．028基于51单片机的泵控马达恒速控制袁峰，昊白羽(上海大学机电工程与自动化学院，上海200072)摘要：泵控马达闭式系统用途广泛，其用途之一是应用在混凝土搅拌车之上，用于带动搅拌桶旋转，使混凝土不会凝固。由于国内大部分的混凝土搅拌车使用手动泵，在运输途中并不能自动调节排量保证搅拌筒的恒速旋转，由于搅拌筒的

2、转速不稳定可能导致混凝土质量下降、车辆侧翻、能耗增加等。为了降低成本，不使用昂贵的电比例泵而是对手动泵进行改造来完成恒速控制，选用的控制器为5l单片机。关键词：恒速控制；泵控马达；步进电机；51单片机中图分类号：TU646文献标识码：B文章编号：1001—3881(2013)16—092—3DesignofConstantSpeedPump—control-motorSystemBasedon51SingleChipComputerYUANFeng．WUBaiyu(SchoolofMechatron

3、icEngineeringandAutomation，ShanghaiUniversity，Shanghai200072，China)Abstract：Pump—control—motorsystemisusedinconcretetruckmixer．Thehydraulicsystemofconcretetruckmixerprovidespowertothemixingdrum，mixesconcretefullyandkeepsthequalityofconcrete．Mosttrucksd

4、on’tkeepconstantspeedduringtrans-portationathome．Sothequalityofconcretefallsof，thetrucktumblesandthesystemenergyconsumptionincreasesbecauseofvaria—blespeed．Inordertoreducethecost，manualpumpwasusedinsteadofelectricpumpbymodifyingthestructure．Thecontroll

5、erwas51singlechipcomputer．Keywords：Constantspeedcontrol；Pumpcontrolledmotor；Stepmotor；51singlechipcomputer混凝土搅拌车是用来运输混凝土的一种特种车后由控制器来控制变量泵的排量，以达到稳定后面马辆，在运输途中为了不使混凝土凝固，搅拌桶是不断达的输出转速。由于不能自动地调节手动泵的排量，旋转的。搅拌桶的驱动是由一套泵控马达闭式回路来所以搅拌车在运输途中马达的转速不能恒定，搅拌桶完成，变量泵通过取力机

6、构与发动机连接，所以随着根据发动机的转速时快时慢。发动机输入转速的变化，如果没有附加其他装置的为了使手动泵也能完成电控泵自动调节的功能，话，与泵连接的马达转速也发生变化，最终导致搅拌对其进行改造。在手动泵上加装一个步进电机，步进桶转速发生变化。电机通过一齿轮机构把转矩传递给手动泵的排量调节在国内，大部分的混凝土搅拌车使用手动变量泵手柄上，以此来完成排量的自动控制。图1是改造加定量马达来驱动，所以搅拌车在运输过程中搅拌桶后的系统原理图，步进电机控制比例阀进而带动伺服的转速随发动机转速变化而变化。这种转

7、速的波动带缸调节变量泵的排量。来了燃油的额外消耗、搅拌车容易侧翻、混凝土质量不稳定等问题，所以消除转速波动可以带来许多好处针对恒速系统，国外有些液压生厂商推出了成套的产品，但这些产品大多采用电比例泵加定量马达，通过调节变量泵的排量来使搅拌桶转速恒定，但由于电比例泵价格过高，使得比原来的手动泵的成本要高出许多。针对这一情况，可以通过改造手控动泵替代电比例泵，既能够实现恒速的目的又能够降低成本。接发动拌筒1步进电机驱动的泵控马达恒速系统混凝土搅拌车搅拌桶的恒速控制有许多方法实图1系统原理图现，主要的思想

8、为通过对马达输出转速的反馈，然收稿日期：2012—07—19作者简介：袁峰(1984一)，男，硕士研究生，研究方向为流体传动与控制。E—mail：yuanfeng—ynfg@hotmail．com。第16期袁峰等：基于51单片机的泵控马达恒速控制·93·这种方案的好处是相对于使用电比例变量泵其成动步进电机的转动，考虑到单片机I／O口灌电流的能本要低不少，再加上控制器使用的是51单片机，使力比较大，故步进电机驱动器选择了共阳极接法，驱其成本更加低廉。而且改造结构简单，只