專利名稱：有刷直流管狀電機(jī)控制模塊及速度控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種能夠使有刷有刷直流管狀電機(jī)在懸掛重物的狀態(tài)下，平穩(wěn)、 勻速下降的有刷直流管狀電機(jī)控制模塊及速度控制系統(tǒng)，屬電機(jī)速度控制電路制造領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前，現(xiàn)有的有刷直流管狀電機(jī)，當(dāng)電機(jī)提升或卷拉重物的時(shí)侯，電機(jī)按輸出功率 特性工作，上升過程是很平穩(wěn)的；但是在下降過程中，由于重物會(huì)拖著電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，根據(jù)電機(jī) 特性，重物會(huì)加速度下降。如管狀直流電機(jī)在卷閘門的應(yīng)用中，在卷閘門下降工作上時(shí)，由 于卷間門會(huì)拖著電機(jī)快速下降，而且速度也會(huì)越來越快，會(huì)產(chǎn)生一定的危險(xiǎn)性。因此，現(xiàn)在 國內(nèi)外的有刷直流管狀電機(jī)只能在小扭矩輸出范圍內(nèi)生產(chǎn)，如直徑為45mm的有刷直流管 狀電機(jī)的扭矩僅為8牛米，無法在大扭矩的輸出范圍內(nèi)應(yīng)用。

實(shí)用新型內(nèi)容設(shè)計(jì)目的避免背景技術(shù)中的不足之處，設(shè)計(jì)一種能夠使有刷有刷直流管狀電機(jī) 在懸掛重物的狀態(tài)下，平穩(wěn)、勻速下降的有刷直流管狀電機(jī)控制模塊及速度控制系統(tǒng)。設(shè)計(jì)方案為了實(shí)現(xiàn)上述設(shè)計(jì)目的。有刷直流管狀電機(jī)速度控制電路與直流電機(jī) 正反轉(zhuǎn)控制電路集成有刷直流管狀電機(jī)控制模塊的設(shè)計(jì)，是本實(shí)用新型的主要技術(shù)特征。 這樣做的目的在于該有刷直流管狀電機(jī)速度控制模塊不僅能實(shí)現(xiàn)有刷有刷直流管狀電機(jī) 的正常上下控制，而且實(shí)現(xiàn)了有刷有刷直流管狀電機(jī)超大轉(zhuǎn)矩控制，不僅有效解決了有刷 有刷直流管狀電機(jī)在大負(fù)荷情況下，加速下降的缺陷，實(shí)現(xiàn)了大負(fù)荷下的平穩(wěn)勻速的下降， 而且能夠方便地實(shí)現(xiàn)直流電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制。技術(shù)方案1 有刷直流管狀電機(jī)控制模塊，它包括直流電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路，有刷 直流管狀電機(jī)速度控制電路與直流電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路集成有刷直流管狀電機(jī)控制模塊， 所述有刷直流管狀電機(jī)速度控制電路由放大電路、電壓跟隨電路、放電回路構(gòu)成，放大電路 的信號(hào)輸入端與取樣電路信號(hào)輸入端連接，放大電路的信號(hào)輸出端接電壓跟隨電路的信號(hào) 輸入端，電壓跟隨電路的信號(hào)輸出端接放電回路的信號(hào)輸入端，放電回路的信號(hào)輸出端接 有刷直流管狀電機(jī)。技術(shù)方案2 有刷直流管狀電機(jī)控制系統(tǒng)，它包括直流電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路、電源 電路，有刷直流管狀電機(jī)速度控制電路與直流電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路集成有刷直流管狀電機(jī) 控制模塊，取樣電路從有刷直流管狀電機(jī)取樣的信號(hào)反饋至有刷直流管狀電機(jī)控制模塊內(nèi) 的放大電路信號(hào)輸入端，經(jīng)放大電路放大后至電壓跟隨電路的信號(hào)輸入端，電壓跟隨電路 的信號(hào)輸出端接放電回路的信號(hào)輸入端，放電回路的信號(hào)輸出端向有刷直流管狀電機(jī)供電 且控制有刷直流管狀電機(jī)平穩(wěn)勻速下降。實(shí)用新型與背景技術(shù)相比，實(shí)現(xiàn)了有刷直流管狀電機(jī)在大扭矩輸出范圍能夠穩(wěn)定 勻速的上升和下降，解決了目前國內(nèi)外有刷直流管狀電機(jī)只能在小扭矩范圍輸出的應(yīng)用難 題，如直徑為45mm的有刷直流管狀電機(jī)，采用本申請(qǐng)技術(shù)方案后，其控制扭矩可達(dá)50牛米，取得了意想不到的技術(shù)效果。
圖1是有刷直流管狀電機(jī)控制模塊的方框示意圖。圖2是有刷直流管狀電機(jī)控制模塊電路原理圖所構(gòu)成的應(yīng)用示意圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1 參照附圖1和2。有刷直流管狀電機(jī)控制模塊，它包括直流電機(jī)正反轉(zhuǎn) 控制電路，有刷直流管狀電機(jī)速度控制電路與直流電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路集成有刷直流管狀 電機(jī)控制模塊，所述有刷直流管狀電機(jī)速度控制電路由放大電路、電壓跟隨電路、放電回路 構(gòu)成，放大電路的信號(hào)輸入端與取樣電路信號(hào)輸入端連接，放大電路的信號(hào)輸出端接電壓 跟隨電路的信號(hào)輸入端，電壓跟隨電路的信號(hào)輸出端接放電回路的信號(hào)輸入端，放電回路 的信號(hào)輸出端接有刷直流管狀電機(jī)。所述放電回路是在有刷直流管狀電機(jī)速度控制電路 的控制回路的輸出端與電源負(fù)極之間串接一個(gè)電阻構(gòu)成。所述放大電路通過電阻R7、R8、 R9、R10和運(yùn)放Al構(gòu)成，電阻R7的一端與R3、R4的連接點(diǎn)連接，另一端與運(yùn)放Al的2腳和 電阻R8的一端連接，R8發(fā)熱另一端與運(yùn)放Al的1腳及電壓跟隨電路中運(yùn)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(yùn)放 A2構(gòu)成，A2的6腳與7腳連接接放電回路中三極管的基極。實(shí)施例2 在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上，所述放電回路由電阻Rl、R2、電容C5、三極管Ql 構(gòu)成，Ql集電極與R2 —端、C5正極連接且接直流電源正極及采樣電路中R5的一端，R2另 一端、C5負(fù)極連接且接Rl —端及直流電源負(fù)極，Rl另一端接Ql的發(fā)射極。實(shí)施例3 在實(shí)施例1和2的基礎(chǔ)上，有刷直流管狀電機(jī)控制系統(tǒng)，它包括直流電 機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路、電源電路，有刷直流管狀電機(jī)速度控制電路與直流電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電 路集成有刷直流管狀電機(jī)控制模塊，取樣電路從有刷直流管狀電機(jī)取樣的信號(hào)反饋至有刷 直流管狀電機(jī)控制模塊內(nèi)的放大電路信號(hào)輸入端，經(jīng)放大電路放大后至電壓跟隨電路的信 號(hào)輸入端，電壓跟隨電路的信號(hào)輸出端接放電回路的信號(hào)輸入端，放電回路的信號(hào)輸出端 向有刷直流管狀電機(jī)供電且控制有刷直流管狀電機(jī)平穩(wěn)勻速下降。當(dāng)有刷有刷直流管狀電機(jī)懸掛重物，在下降過程中，采樣電路實(shí)時(shí)采集有刷有刷 直流管狀電機(jī)兩端的電壓信號(hào)且送入有刷直流管狀電機(jī)速度控制模塊進(jìn)行比較，當(dāng)有刷有 刷直流管狀電機(jī)兩端電壓大于設(shè)定值時(shí)，說明有刷有刷直流管狀電機(jī)處于加速狀態(tài)，則啟 動(dòng)有刷直流管狀電機(jī)速度控制模塊功能，自動(dòng)為有刷有刷直流管狀電機(jī)增加制動(dòng)轉(zhuǎn)矩，使 有刷有刷直流管狀電機(jī)的速度減緩，達(dá)到平穩(wěn)、勻帶下降的目的；當(dāng)有刷有刷直流管狀電機(jī)速度減緩后，采樣電路時(shí)時(shí)將采集到的信號(hào)又反饋到有 刷直流管狀電機(jī)速度控制模塊，速度控制模塊根據(jù)信號(hào)大小來進(jìn)行制動(dòng)有刷有刷直流管狀 電機(jī)轉(zhuǎn)矩的增加或者減小，如此周而復(fù)始，即可實(shí)現(xiàn)有刷有刷直流管狀電機(jī)懸掛重物平穩(wěn)、 勻速下降，實(shí)現(xiàn)了有刷有刷直流管狀電機(jī)下降速度的有效控制。參照附圖2。當(dāng)電機(jī)正轉(zhuǎn)拖重物上升的時(shí)候，由于不存在放電狀態(tài)，采集點(diǎn)輸入端 電壓與電機(jī)兩端電壓有個(gè)壓差，導(dǎo)致a點(diǎn)電壓和b點(diǎn)電壓也有壓差，但是a點(diǎn)電壓高于b點(diǎn) 電壓，所以運(yùn)放Al輸出的是低電平，經(jīng)過電壓跟隨器，輸入到Ql，Ql截止，這樣放電回路就不工作。當(dāng)電機(jī)帶重物下降的時(shí)候，若負(fù)載很輕，重物在重力的作用下產(chǎn)生的力矩仍然小 于電機(jī)產(chǎn)生的是制動(dòng)力矩時(shí)候，電機(jī)仍未進(jìn)入放電狀態(tài)，這時(shí)候，a點(diǎn)電壓仍高于b點(diǎn)電壓， 所以運(yùn)放Al輸出的是低電平，經(jīng)過電壓跟隨器，輸入到Q1，Q1截止，這樣放電回路仍然不工作。當(dāng)電機(jī)帶重物下降的時(shí)候，若負(fù)載很重，重物在重力的作用下產(chǎn)生的力矩大于電 機(jī)產(chǎn)生的是制動(dòng)力矩時(shí)候，電機(jī)進(jìn)入放電狀態(tài)，這時(shí)候，電機(jī)兩端電壓電壓要高于電機(jī)電源 輸入端電壓，這樣，兩處的采集電壓經(jīng)過分壓電阻后，b點(diǎn)電壓高于a點(diǎn)電壓，所以運(yùn)放Al輸 出的是高電平，經(jīng)過電壓跟隨器，輸入到Ql，Ql導(dǎo)通，這樣放電回路就開始工作，放電機(jī)相 當(dāng)于帶了負(fù)載，從而電機(jī)速度下降。電機(jī)速度下降后，電機(jī)兩端的電壓也隨之下降，當(dāng)達(dá)到 與輸入端電壓平衡的時(shí)候，運(yùn)放Al輸出低電平，從而Ql截止，放電回路斷開。隨著重物的 下降，放電回路也是始終這樣周而復(fù)始的在工作，從而使得電機(jī)保持勻速的下降。需要理解到的是上述實(shí)施例雖然對(duì)本實(shí)用新型作了比較詳細(xì)的文字描述，但是 這些文字描述，只是對(duì)本實(shí)用新型設(shè)計(jì)思路的簡單文字描述，而不是對(duì)實(shí)用新型設(shè)計(jì)思路 的限制，任何不超出本實(shí)用新型設(shè)計(jì)思路的組合、增加或修改，均落入本實(shí)用新型的保護(hù)范 圍內(nèi)。
權(quán)利要求一種有刷直流管狀電機(jī)控制模塊，它包括直流電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路，其特征是有刷直流管狀電機(jī)速度控制電路與直流電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路集成有刷直流管狀電機(jī)控制模塊，所述有刷直流管狀電機(jī)速度控制電路由放大電路、電壓跟隨電路、放電回路構(gòu)成，放大電路的信號(hào)輸入端與取樣電路信號(hào)輸入端連接，放大電路的信號(hào)輸出端接電壓跟隨電路的信號(hào)輸入端，電壓跟隨電路的信號(hào)輸出端接放電回路的信號(hào)輸入端，放電回路的信號(hào)輸出端接有刷直流管狀電機(jī)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有刷直流管狀電機(jī)控制模塊，其特征是所述放電回路是在 有刷直流管狀電機(jī)速度控制電路的控制回路的輸出端與電源負(fù)極之間串接一個(gè)電阻構(gòu)成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有刷直流管狀電機(jī)控制模塊，其特征是所述放電回路由電 阻R1、R2、電容C5、三極管Ql構(gòu)成，Ql集電極與R2 —端、C5正極連接且接直流電源正極及 采樣電路中R5的一端，R2另一端、C5負(fù)極連接且接Rl —端及直流電源負(fù)極，Rl另一端接 Ql的發(fā)射極。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有刷直流管狀電機(jī)控制模塊，其特征是所述放大電路通過 電阻R7、R8、R9、R10和運(yùn)放Al構(gòu)成，電阻R7的一端與R3、R4的連接點(diǎn)連接，另一端與運(yùn)放 Al的2腳和電阻R8的一端連接，R8發(fā)熱另一端與運(yùn)放Al的1腳及電壓跟隨電路中運(yùn)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(jù)權(quán)利要求1所述的有刷直流管狀電機(jī)控制模塊，其特征是所述電壓跟隨電路 由運(yùn)放A2構(gòu)成，A2的6腳與7腳連接接放電回路中三極管的基極。
6.一種有刷直流管狀電機(jī)控制系統(tǒng)，它包括直流電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路、電源電路，其特 征是有刷直流管狀電機(jī)速度控制電路與直流電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路集成有刷直流管狀電機(jī) 控制模塊，取樣電路從有刷直流管狀電機(jī)取樣的信號(hào)反饋至有刷直流管狀電機(jī)控制模塊內(nèi) 的放大電路信號(hào)輸入端，經(jīng)放大電路放大后至電壓跟隨電路的信號(hào)輸入端，電壓跟隨電路 的信號(hào)輸出端接放電回路的信號(hào)輸入端，放電回路的信號(hào)輸出端向有刷直流管狀電機(jī)供電 且控制有刷直流管狀電機(jī)平穩(wěn)勻速下降。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種能夠使有刷有刷直流管狀電機(jī)在懸掛重物的狀態(tài)下，平穩(wěn)、勻速下降的有刷直流管狀電機(jī)控制模塊及速度控制系統(tǒng)，它包括直流電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路，有刷直流管狀電機(jī)速度控制電路與直流電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路集成有刷直流管狀電機(jī)控制模塊，有刷直流管狀電機(jī)速度控制電路由放大電路、電壓跟隨電路、放電回路構(gòu)成，放大電路的信號(hào)輸入端與取樣電路信號(hào)輸入端連接，放大電路的信號(hào)輸出端接電壓跟隨電路的信號(hào)輸入端，電壓跟隨電路的信號(hào)輸出端接放電回路的信號(hào)輸入端，放電回路的信號(hào)輸出端接有刷直流管狀電機(jī)。優(yōu)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)了有刷直流管狀電機(jī)在大扭矩輸出范圍能夠穩(wěn)定勻速的上升和下降，解決了國內(nèi)外有刷直流管狀電機(jī)只能在小扭矩范圍輸出的難題。
文檔編號(hào)H02P7/06GK201750394SQ20102014254
公開日2011年2月16日 申請(qǐng)日期2010年3月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月23日
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