有刷直流管狀電機控制模塊及速度控制系統的製作方法

2023-09-17 02:36:00 3

專利名稱：有刷直流管狀電機控制模塊及速度控制系統的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種能夠使有刷有刷直流管狀電機在懸掛重物的狀態下，平穩、 勻速下降的有刷直流管狀電機控制模塊及速度控制系統，屬電機速度控制電路製造領域。
背景技術：
目前，現有的有刷直流管狀電機，當電機提升或卷拉重物的時侯，電機按輸出功率 特性工作，上升過程是很平穩的；但是在下降過程中，由於重物會拖著電機運轉，根據電機 特性，重物會加速度下降。如管狀直流電機在卷閘門的應用中，在卷閘門下降工作上時，由 於卷間門會拖著電機快速下降，而且速度也會越來越快，會產生一定的危險性。因此，現在 國內外的有刷直流管狀電機只能在小扭矩輸出範圍內生產，如直徑為45mm的有刷直流管 狀電機的扭矩僅為8牛米，無法在大扭矩的輸出範圍內應用。

實用新型內容設計目的避免背景技術中的不足之處，設計一種能夠使有刷有刷直流管狀電機 在懸掛重物的狀態下，平穩、勻速下降的有刷直流管狀電機控制模塊及速度控制系統。設計方案為了實現上述設計目的。有刷直流管狀電機速度控制電路與直流電機 正反轉控制電路集成有刷直流管狀電機控制模塊的設計，是本實用新型的主要技術特徵。 這樣做的目的在於該有刷直流管狀電機速度控制模塊不僅能實現有刷有刷直流管狀電機 的正常上下控制，而且實現了有刷有刷直流管狀電機超大轉矩控制，不僅有效解決了有刷 有刷直流管狀電機在大負荷情況下，加速下降的缺陷，實現了大負荷下的平穩勻速的下降， 而且能夠方便地實現直流電機正反轉控制。技術方案1 有刷直流管狀電機控制模塊，它包括直流電機正反轉控制電路，有刷 直流管狀電機速度控制電路與直流電機正反轉控制電路集成有刷直流管狀電機控制模塊， 所述有刷直流管狀電機速度控制電路由放大電路、電壓跟隨電路、放電迴路構成，放大電路 的信號輸入端與取樣電路信號輸入端連接，放大電路的信號輸出端接電壓跟隨電路的信號 輸入端，電壓跟隨電路的信號輸出端接放電迴路的信號輸入端，放電迴路的信號輸出端接 有刷直流管狀電機。技術方案2 有刷直流管狀電機控制系統，它包括直流電機正反轉控制電路、電源 電路，有刷直流管狀電機速度控制電路與直流電機正反轉控制電路集成有刷直流管狀電機 控制模塊，取樣電路從有刷直流管狀電機取樣的信號反饋至有刷直流管狀電機控制模塊內 的放大電路信號輸入端，經放大電路放大後至電壓跟隨電路的信號輸入端，電壓跟隨電路 的信號輸出端接放電迴路的信號輸入端，放電迴路的信號輸出端向有刷直流管狀電機供電 且控制有刷直流管狀電機平穩勻速下降。實用新型與背景技術相比，實現了有刷直流管狀電機在大扭矩輸出範圍能夠穩定 勻速的上升和下降，解決了目前國內外有刷直流管狀電機只能在小扭矩範圍輸出的應用難 題，如直徑為45mm的有刷直流管狀電機，採用本申請技術方案後，其控制扭矩可達50牛米，取得了意想不到的技術效果。
圖1是有刷直流管狀電機控制模塊的方框示意圖。圖2是有刷直流管狀電機控制模塊電路原理圖所構成的應用示意圖。
具體實施方式
實施例1 參照附圖1和2。有刷直流管狀電機控制模塊，它包括直流電機正反轉 控制電路，有刷直流管狀電機速度控制電路與直流電機正反轉控制電路集成有刷直流管狀 電機控制模塊，所述有刷直流管狀電機速度控制電路由放大電路、電壓跟隨電路、放電迴路 構成，放大電路的信號輸入端與取樣電路信號輸入端連接，放大電路的信號輸出端接電壓 跟隨電路的信號輸入端，電壓跟隨電路的信號輸出端接放電迴路的信號輸入端，放電迴路 的信號輸出端接有刷直流管狀電機。所述放電迴路是在有刷直流管狀電機速度控制電路 的控制迴路的輸出端與電源負極之間串接一個電阻構成。所述放大電路通過電阻R7、R8、 R9、R10和運放Al構成，電阻R7的一端與R3、R4的連接點連接，另一端與運放Al的2腳和 電阻R8的一端連接，R8發熱另一端與運放Al的1腳及電壓跟隨電路中運放A2的5腳連 接，R9的另一端與RlO —端及Al的3腳連接，RlO另一端接地。所述電壓跟隨電路由運放 A2構成，A2的6腳與7腳連接接放電迴路中三極體的基極。實施例2 在實施例1的基礎上，所述放電迴路由電阻Rl、R2、電容C5、三極體Ql 構成，Ql集電極與R2 —端、C5正極連接且接直流電源正極及採樣電路中R5的一端，R2另 一端、C5負極連接且接Rl —端及直流電源負極，Rl另一端接Ql的發射極。實施例3 在實施例1和2的基礎上，有刷直流管狀電機控制系統，它包括直流電 機正反轉控制電路、電源電路，有刷直流管狀電機速度控制電路與直流電機正反轉控制電 路集成有刷直流管狀電機控制模塊，取樣電路從有刷直流管狀電機取樣的信號反饋至有刷 直流管狀電機控制模塊內的放大電路信號輸入端，經放大電路放大後至電壓跟隨電路的信 號輸入端，電壓跟隨電路的信號輸出端接放電迴路的信號輸入端，放電迴路的信號輸出端 向有刷直流管狀電機供電且控制有刷直流管狀電機平穩勻速下降。當有刷有刷直流管狀電機懸掛重物，在下降過程中，採樣電路實時採集有刷有刷 直流管狀電機兩端的電壓信號且送入有刷直流管狀電機速度控制模塊進行比較，當有刷有 刷直流管狀電機兩端電壓大於設定值時，說明有刷有刷直流管狀電機處於加速狀態，則啟 動有刷直流管狀電機速度控制模塊功能，自動為有刷有刷直流管狀電機增加制動轉矩，使 有刷有刷直流管狀電機的速度減緩，達到平穩、勻帶下降的目的；當有刷有刷直流管狀電機速度減緩後，採樣電路時時將採集到的信號又反饋到有 刷直流管狀電機速度控制模塊，速度控制模塊根據信號大小來進行制動有刷有刷直流管狀 電機轉矩的增加或者減小，如此周而復始，即可實現有刷有刷直流管狀電機懸掛重物平穩、 勻速下降，實現了有刷有刷直流管狀電機下降速度的有效控制。參照附圖2。當電機正轉拖重物上升的時候，由於不存在放電狀態，採集點輸入端 電壓與電機兩端電壓有個壓差，導致a點電壓和b點電壓也有壓差，但是a點電壓高於b點 電壓，所以運放Al輸出的是低電平，經過電壓跟隨器，輸入到Ql，Ql截止，這樣放電迴路就不工作。當電機帶重物下降的時候，若負載很輕，重物在重力的作用下產生的力矩仍然小 於電機產生的是制動力矩時候，電機仍未進入放電狀態，這時候，a點電壓仍高於b點電壓， 所以運放Al輸出的是低電平，經過電壓跟隨器，輸入到Q1，Q1截止，這樣放電迴路仍然不工作。當電機帶重物下降的時候，若負載很重，重物在重力的作用下產生的力矩大於電 機產生的是制動力矩時候，電機進入放電狀態，這時候，電機兩端電壓電壓要高於電機電源 輸入端電壓，這樣，兩處的採集電壓經過分壓電阻後，b點電壓高於a點電壓，所以運放Al輸 出的是高電平，經過電壓跟隨器，輸入到Ql，Ql導通，這樣放電迴路就開始工作，放電機相 當於帶了負載，從而電機速度下降。電機速度下降後，電機兩端的電壓也隨之下降，當達到 與輸入端電壓平衡的時候，運放Al輸出低電平，從而Ql截止，放電迴路斷開。隨著重物的 下降，放電迴路也是始終這樣周而復始的在工作，從而使得電機保持勻速的下降。需要理解到的是上述實施例雖然對本實用新型作了比較詳細的文字描述，但是 這些文字描述，只是對本實用新型設計思路的簡單文字描述，而不是對實用新型設計思路 的限制，任何不超出本實用新型設計思路的組合、增加或修改，均落入本實用新型的保護範 圍內。
權利要求一種有刷直流管狀電機控制模塊，它包括直流電機正反轉控制電路，其特徵是有刷直流管狀電機速度控制電路與直流電機正反轉控制電路集成有刷直流管狀電機控制模塊，所述有刷直流管狀電機速度控制電路由放大電路、電壓跟隨電路、放電迴路構成，放大電路的信號輸入端與取樣電路信號輸入端連接，放大電路的信號輸出端接電壓跟隨電路的信號輸入端，電壓跟隨電路的信號輸出端接放電迴路的信號輸入端，放電迴路的信號輸出端接有刷直流管狀電機。
2.根據權利要求1所述的有刷直流管狀電機控制模塊，其特徵是所述放電迴路是在 有刷直流管狀電機速度控制電路的控制迴路的輸出端與電源負極之間串接一個電阻構成。
3.根據權利要求1所述的有刷直流管狀電機控制模塊，其特徵是所述放電迴路由電 阻R1、R2、電容C5、三極體Ql構成，Ql集電極與R2 —端、C5正極連接且接直流電源正極及 採樣電路中R5的一端，R2另一端、C5負極連接且接Rl —端及直流電源負極，Rl另一端接 Ql的發射極。
4.根據權利要求1所述的有刷直流管狀電機控制模塊，其特徵是所述放大電路通過 電阻R7、R8、R9、R10和運放Al構成，電阻R7的一端與R3、R4的連接點連接，另一端與運放 Al的2腳和電阻R8的一端連接，R8發熱另一端與運放Al的1腳及電壓跟隨電路中運放A2 的5腳連接，R9的另一端與RlO —端及Al的3腳連接，RlO另一端接地。
5.根據權利要求1所述的有刷直流管狀電機控制模塊，其特徵是所述電壓跟隨電路 由運放A2構成，A2的6腳與7腳連接接放電迴路中三極體的基極。
6.一種有刷直流管狀電機控制系統，它包括直流電機正反轉控制電路、電源電路，其特 徵是有刷直流管狀電機速度控制電路與直流電機正反轉控制電路集成有刷直流管狀電機 控制模塊，取樣電路從有刷直流管狀電機取樣的信號反饋至有刷直流管狀電機控制模塊內 的放大電路信號輸入端，經放大電路放大後至電壓跟隨電路的信號輸入端，電壓跟隨電路 的信號輸出端接放電迴路的信號輸入端，放電迴路的信號輸出端向有刷直流管狀電機供電 且控制有刷直流管狀電機平穩勻速下降。
專利摘要本實用新型涉及一種能夠使有刷有刷直流管狀電機在懸掛重物的狀態下，平穩、勻速下降的有刷直流管狀電機控制模塊及速度控制系統，它包括直流電機正反轉控制電路，有刷直流管狀電機速度控制電路與直流電機正反轉控制電路集成有刷直流管狀電機控制模塊，有刷直流管狀電機速度控制電路由放大電路、電壓跟隨電路、放電迴路構成，放大電路的信號輸入端與取樣電路信號輸入端連接，放大電路的信號輸出端接電壓跟隨電路的信號輸入端，電壓跟隨電路的信號輸出端接放電迴路的信號輸入端，放電迴路的信號輸出端接有刷直流管狀電機。優點實現了有刷直流管狀電機在大扭矩輸出範圍能夠穩定勻速的上升和下降，解決了國內外有刷直流管狀電機只能在小扭矩範圍輸出的難題。
文檔編號H02P7/06GK201750394SQ20102014254
公開日2011年2月16日 申請日期2010年3月23日 優先權日2010年3月23日
發明者華林 申請人:杭州雙華科技有限公司