第
33
卷第
3
期
2010
年
6
月
电子器件
Vo
l. 33 No.3
Jun. 2010
Chinese Journal
of
Electron Devices
Deep-Sea Remote
Motor
Controlling System
ßased
on STM32FI03
YE Xianmiao , LIU
lingbi
α
0*
,
YU
nα
ibing
(School
of
Electronics & lnformotion , Hangzhou Dianzi University ,
H
,
α
ngzhou
310018
,China)
Abstract:
The devices of deep-sea scientific expedition are often powered by lithium batteries and brush
DC
mo-
tors. Using lithium batteries has
so
many disadavantages and brush
DC
motors
to
be prone to fault which caused
by
mechanical commutation due
to
poor working conditions in deep-sea operations ,
so
a
PMSM
remote motor control-
ling system
was
designed based
on
STM32F103
MCU
to
solve this problem. The motor powered by coaxial cable that
makes the system more efficient and more reliable operation
, effectively extended the time for deep-sea operations.
Key
words:
Deep-sea scientific expedition; STM32F103; remote control; coaxial cable; Permanent magnet syn-
chronous motor( PMSM) ;
EEACC:
8340
基于
STM32FI03
的深海远程电机控制系统
叶贤森,刘敬彪*于海滨
(杭州电子科技大学电子信息学院,杭州
310018
)
摘
要:深海科学考察所用的调查设备其动力系统往往采用鲤电池供电加有刷直流电机的方式,但铿电池供电存在较多弊
端,且有刷直流电机机械换相部分容易因工作环境的恶劣出现故障,针对这种情况设计了一种基于
STM32F103
微控制器的远
程永磁同步电机控制系统,采用同轴电缆供电,使系统的运行更加高效更加可靠,有效延长了作业时间。
关键词:深海科学考察;
STM32F103
;远程控制;同轴电缆;永磁同步电机;
中图分类号
:T
P2
23
文献标识码
:A
文章编号:
1005 - 9490
(2010
) 03 - 0370 - 04
深海电机控制系统是深海科学考察、地质勘探、
生物资源采集、深海打捞等深海作业中的一项关键技
术,使电机在深海的复杂环境中高效、可靠地运行具
有重要的意义
[IJ
。目前,在我国的深海科学考察中,
通常采用有刷直流电机作为动力来源,水下惶电池为
其供电。由于钮电池价格昂贵且需要不时的对其进
行充电,严重影响了有效作业时间,所以,采用水上供
电即远程控制的方式有很大的实际意义。另一方面,
有刷直流电机因长时间侵泡在高压油中,加上深海作
业环境的恶劣,电刷和换相器很容易损坏。而永磁同
步电机利用电子换相代替了机械换相,不但具有直流
电机的调速性能,而且体积小、效率高。永磁同步电
机的转子采用永磁体,所以省去了励磁电路,因而具
有更高的功率因素。近几年由于新型稀土永磁材料
的大量开发和利用,使永磁同步电机的性能得到极大
的提升,而我国又拥有丰富的稀土资源,相信永磁同
步电机将会得到更广泛的应用
[2J
。
收稿日期
:2010
- 02 - 22
修改日期
:2010
一
03
-19
1
系统控制原理
图
l
是深海远程电机控制系统的组成框图。能
源与数据混合传输同轴电缆既给整个水下系统供电
同时又提供了上位机和控制系统通信的线路,供电电
压为
1
kV
。数据捐合通信模块负责在同轴电缆上分
离或叠加经调制过的信号,而
DC/DC
电源负责把同
轴缆上的
1
kV
高压降为电机的
3
∞
V
工作电压并产
生供控制系统使用的
15
V
电压。
STM32F103
微控制
器通过光榈隔离的
RS232
与数据搞合通信模块进行
图
l
深海远程电机控制系统组成框图