庫架雙電機同步驅動定位控制機構的製作方法
2023-05-02 20:49:26
專利名稱：庫架雙電機同步驅動定位控制機構的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種庫架雙電機同步驅動定位控制機構，具體的說是一 種用於公安交通管理駕駛人樁考根據車輛不同而自動變換考試庫型的控制機 構。
背景技術：
根據公安部頒布的國內駕駛人學習、考試相關的規定，學員允許使用符
合公安部91號令相關規定的任意車輛進行考試。不固定考試車輛，可使用學 員平時練習駕駛的(符合考試要求)車輛參加考試，減輕考生心理壓力，減 少對考試車輛的熟悉過程。但自帶車輛參加考試由於車輛外形尺寸不同，考 試場地樁杆及傳感器位置必須進行相應的調整。使用移動庫架方式使樁杆及 傳感器至指定位置，變換考試場地庫型，可完全滿足公安部駕駛員考試相關 規定的要求。
考試場地的門形庫架寬度一般均大於9米，高度約3米，自重約l噸至 1.5噸，為使庫架兩邊能夠同步、穩定行走，精確定位，通常使用一個電動 機驅動，鋼絲繩雙邊牽引，以保證庫架兩邊同步移動，結構複雜，定位精度 低。使用大功率直流伺服電機進行驅動、精確控制較為簡單，但大功率驅動 成本極高。交流異步電動機功率大、成本低、效率高，但精確控制較難。 發明內容
本實用新型的目的在於針對上述不足指出，提供一種庫架雙電機同步驅 動定位控制機構，移動庫架由雙電機同步驅動，變速行走，高精度定位數字 控制。
按照本實用新型提供的方案， 一種庫架雙驅動電機同步驅動定位控制機 構，在庫架兩端左右滑架上分別安裝兩個交流異步電動機，所述兩個交流異 步電動機通過機械減速器連接驅動滑架行走的主動輪。
滑架上的被動輪連接用於檢測滑架實際行走距離的圓形編碼器，所述圓 形編碼器的輸出端連接庫架行走機構控制器的輸入端。
所述兩個交流異步電動機的控制端分別連接庫架行走機構控制器，並同 時通過數控變頻調速器連接庫架行走機構控制器。
所述庫架行走機構控制器還與主控計算機連接。所述庫架行走機構控制器還連接有庫架單邊運行受阻產生扭動，而對兩 個交流異步電動機的驅動補償無法達到平衡時進行報警的報警裝置。 本實用新型具備以下優點
本實用新型使用機械傳動與電氣控制結合、變頻與閉環數控結合，使用 兩臺交流異步電動機分別驅動庫架左、右兩個滑架，由於對兩個驅動電機進 行精確同步的速度控制及轉動量控制，從而使雙電機驅動的庫架平穩、快速 運行，精確定位。應用該技術的駕駛員考試設備可根據不同車型快速變換庫 型，滿足公安部對駕駛人考試設備的尺寸精度及功能的要求。
本實用新型由於解決了庫架兩邊雙電機驅動的同步及控制問題，使庫架 行走機構非常簡單、可靠且降低了生產加工成本，減少了場地安裝及調試工 作量，由於無牽引鋼絲繩，設備安裝後的場地整潔美觀；因庫架運行採用升、 降頻技術，變換庫型迅速，行走平穩，定位精度高，系統運行安全。
圖1是本實用新型機械結構示意圖。
圖2是對近距、中矩、遠距三種情況進行運行控制的速度-距離曲線。
圖3是本實用新型的電路框圖。
具體實施方式
以下結合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明。
駕駛員考試設備中門形庫架自重一般在1噸至1.5噸間，高度3米以上。 如圖1所示，兩臺交流異步電動機1 (簡稱驅動電機)安裝在庫架兩端左右 滑架上，滑架上各有二個鋼輪， 一個是主動輪5， 一個是被動輪6。庫架左右 兩個滑架2均在特製導軌3上運行。滑架2上驅動電機1通過機械減速器4 帶動主動輪5運轉，驅動庫架行走；為防止主動輪5打滑造成誤判，庫架被 動輪6聯接圓形編碼器7，檢測庫架實際行走距離，編碼器與控制電路形成 閉環控制。
當庫架行走機構控制器接收到操作員通過主控計算機發出的變換庫型指 令後，將自行判斷庫架需行走距離、並分為近距、中矩、遠距三種情況進行 運行控制。如圖2所示，是三種情況對應的速度/距離曲線。近距情況和遠距 情況下，驅動電機1首先帶動庫架低速緩慢啟動並逐漸升頻加速運行，隨後 驅動電機1帶動庫架分別按照低速和高速勻速運行，最後驅動電機1控制庫 架提前降頻減速運行至相應位置時由庫架行走機構控制器發出停止信號停止 並鎖定。中距的情況下，驅動電機1首先帶動庫架低速緩慢啟動並逐漸升頻加速運行，隨後驅動電機1控制庫架降頻減速運行至相應位置時由庫架行走 機構控制器發出停止信號停止並鎖定。
如圖3所示，兩個交流異步電動機1通過機械減速器4連接驅動滑架2 行走的主動輪5;滑架2上的被動輪6連接用於檢測滑架2實際行走距離的 圓形編碼器7，所述圓形編碼器7的輸出端連接庫架行走機構控制器的輸入 端。所述兩個交流異步電動機1的控制端分別連接庫架行走機構控制器，並 同時通過數控變頻調速器連接庫架行走機構控制器；所述庫架行走機構控制 器還與主控計算機連接。圖3中實線表示電氣連接，虛線表示機械聯動。
本實用新型使用一臺數控變頻調速器以升、降頻方式分別閉環控制兩臺 交流電機。當操作員在主控計算機發出變庫指令後，庫架行走機構控制器接 收指令並判斷庫架行走距離後控制數控變頻調速器、電動機控制器以升頻加 速方式驅動庫架左、右滑架2的兩臺交流異步電機運轉，庫架向指定方向運 動。電機啟動時逐漸升頻加速運轉，中途高速運轉，滑架2運行時庫架行走 機構控制器實時接受滑架2被動輪6上安裝的圓形編碼器7信號並分別計量 左右滑架2運行距離，當滑架2行至預訂位置前一定距離，庫架行走機構控 制器控制數控變頻調速器使電動機1以降頻減速方式運轉直至滑架2至預訂 位置時，庫架行走機構控制器控制左右電動機控制器使驅動電機1分別準確 停在預訂定位置。
當因異物或其它原因意外阻礙庫架單邊行進時，庫架行走機構控制器將 檢測到庫架左、右兩邊編碼器數值(行走距離)產生差值，差值較小時，庫 架行走機構控制器分別對驅動左、右滑架2電機升、降轉速進行補償，當差 值大於一定數量時，主控計算機將自行停止電動機l運行並示警，防止庫架 產生扭曲失衡。
本實用新型可用於公安交通管理駕駛人考試及車輛檢測設備。駕駛人考 試及車輛檢測設備由於車輛外形尺寸不同，必須使樁杆及傳感器置於空間不 同位置，雙電機驅動高精度移動式庫架可帶動樁杆及傳感器變速行走至指定 尺寸進行駕駛員考試。該技術同樣可用於車輛檢測，驅動傳感器對不同高度、 寬度的車輛燈光進行檢測。
權利要求1、一種庫架雙驅動電機同步驅動定位控制機構，其特徵是在庫架兩端左右滑架上分別安裝兩個交流異步電動機，所述兩個交流異步電動機通過機械減速器連接驅動滑架行走的主動輪；滑架上的被動輪連接用於檢測滑架實際行走距離的圓形編碼器，所述圓形編碼器的輸出端連接庫架行走機構控制器的輸入端；所述兩個交流異步電動機的控制端分別連接庫架行走機構控制器，並同時通過數控變頻調速器連接庫架行走機構控制器；所述庫架行走機構控制器還與主控計算機連接。
2、 根據權利要求1所述的庫架雙驅動電機同步驅動定位控制機構，其特 徵在於，所述庫架行走機構控制器還連接有庫架單邊運行受阻產生扭動，而 對兩個交流異步電動機的驅動補償無法達到平衡時進行報警的報警裝置。
專利摘要本實用新型涉及一種庫架雙電機同步驅動定位控制機構，在庫架兩端左右滑架上分別安裝兩個交流異步電動機，所述兩個電動機通過機械減速器連接驅動滑架行走的主動輪；滑架上的被動輪連接用於檢測滑架實際行走距離的圓形編碼器，所述圓形編碼器的輸出端連接庫架行走機構控制器的輸入端；兩個交流異步電動機的控制端分別連接庫架行走機構控制器，並同時通過數控變頻調速器連接庫架行走機構控制器；所述庫架行走機構控制器還與主控計算機連接。本實用新型使用變頻與閉環數控結合，使雙電機驅動的庫架變換庫型迅速，行走平穩，定位精度高，系統運行安全可靠；庫架行走機構簡單、可靠且降低了生產加工成本；無牽引鋼絲繩，設備安裝後的場地整潔美觀。
文檔編號H02P5/00GK201418055SQ20092004171
公開日2010年3月3日 申請日期2009年4月1日 優先權日2009年4月1日
發明者周顯臻, 方佳音, 李小武, 籍東輝, 慶 馬 申請人:公安部交通管理科學研究所