CN101860306A - 有刷直流管状电机速度控制模块及速度控制电路 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种能够使有刷有刷直流管状电机在悬挂重物的状态下，平稳、匀速下降的有刷直流管状电机速度控制模块及速度控制电路，它包括有刷直流管状电机，电机电源进线输入端与有刷直流管状电机速度控制模块电源输入脚连接，有刷直流管状电机速度控制模块的电源输出脚接电机的电源端且给有刷直流管状电机供电，有刷直流管状电机两端并接一个采样电路，采集电机两端电压且所采集的电压信号输入至有刷直流管状电机速度控制模块取样信号输入脚。优点：一是实现了有刷直流管状电机在大扭矩输出范围能够稳定匀速的上升和下降，解决了目前国内外有刷直流管状电机只能在小扭矩范围输出的应用难题；二是结构设计新颖、独特、简单、可靠、实用。
Description
技术领域
本发明涉及一种能够使有刷直流管状电机在悬挂重物的状态下，平稳、匀速下降的有刷直流管状电机速度控制模块及速度控制电路，属控制模块及电机速度控制电路制造领域。
背景技术
目前，现有的有刷直流管状电机，当电机提升或卷拉重物的时侯，电机按输出功率特性工作，上升过程是很平稳的；但是在下降过程中，由于重物会拖着电机运转，根据电机特性，重物会加速度下降。如管状直流电机在卷闸门的应用中，在卷闸门下降工作上时，由于卷闸门会拖着电机快速下降，而且速度也会越来越快，会产生一定的危险性。因此，现在国内外的有刷直流管状电机只能在小扭矩输出范围内生产，如直径为45mm的有刷直流管状电机的扭矩仅为8牛米，无法在大扭矩的输出范围内应用。
发明内容
设计目的：避免背景技术中的不足之处，设计一种能够使有刷直流管状电机在悬挂重物的状态下，平稳、匀速下降的由速度控制模块构成的有刷直流管状电机速度控制模块及速度控制电路。
设计方案：为了实现上述设计目的。1、有刷直流管状电机速度控制模块的设计，是本发明的技术特征之一。这样做的目的在于：该有刷直流管状电机速度控制模块不仅能实现有刷直流管状电机的正常上下控制，而且实现了有刷直流管状电机超大转矩控制，有效解决了有有刷直流管状电机在大负荷情况下，加带下降的缺陷，从而实现了大负荷下的平稳匀速的下降。2、有刷直流管状电机的电源两端并接一个采样电路且采样电路的采样信号反馈到有刷直流管状电机速度控制模块的设计，是本发明的技术特征之二。这样做的目的在于：当有刷直流管状电机悬挂重物，在下降过程中，采样电路实时采集有刷直流管状电机两端的电压信号且送入有刷直流管状电机速度控制模块进行比较，当有刷直流管状电机两端电压大于设定值时，说明有刷直流管状电机处于加速状态，则启动有刷直流管状电机速度控制模块功能，自动为有刷直流管状电机增加制动转矩，使有刷直流管状电机的速度减缓，达到平稳、匀带下降的目的；当有刷直流管状电机速度减缓后，采样电路时时将采集到的信号又反馈到有刷直流管状电机速度控制模块，速度控制模块根据信号大小来进行制动有刷直流管状电机转矩的增加或者减小，如此周而复始，即可实现有刷直流管状电机悬挂重物平稳、匀速下降，实现了有刷直流管状电机下降速度的有效控制。
技术方案1：有刷直流管状电机速度控制模块，由放大电路、电压跟随电路、放电回路的信号输入端，放电回路集成模块，集成模块设有电源输入脚、取样信号输入脚及电源输出脚，取样信号输入脚系集成模块内放大电路的信号输入端，放大电路信号输出端接电压跟随电路的信号输入端，电压跟随电路的信号输出端接放电回路的信号输入端，放电回路的信号输出端即集成模块电源输出脚。
技术方案2：由有刷直流管状电机速度控制模块构成的电机速度控制电路，它包括有刷直流管状电机，电机电源进线输入端与有刷直流管状电机速度控制模块电源输入脚连接，有刷直流管状电机速度控制模块的电源输出脚接电机的电源端且给有刷直流管状电机供电，有刷直流管状电机两端并接一个采样电路，采集电机两端电压且所采集的电压信号输入至有刷直流管状电机速度控制模块取样信号输入脚。
技术方案3：由有刷直流管状电机速度控制模块构成的电机速度的控制方法，有刷直流管状电机悬挂重物在下降过程中，采样电路实时采集的信号送入有刷直流管状电机速度控制模块进行比较，若判断为有刷直流管状电机处于加速状态，则启动有刷直流管状电机速度控制模块功能，自动为有刷直流管状电机增加制动转矩，迫使有刷直流管状电机速度减缓，有刷直流管状电机速度减缓后，采样电路采集信号又反馈到有刷直流管状电机速度控制模块，根据信号大小来进行制动转矩的增加或者减小，如此周而复始，使有刷直流管状电机悬挂重物下降的速度就可得到控制。
本发明与背景技术相比，一是实现了有刷直流管状电机在大扭矩输出范围能够稳定匀速的上升和下降，解决了目前国内外有刷直流管状电机只能在小扭矩范围输出的应用难题；二是结构设计新颖、独特、简单、可靠、实用，如直径为45mm的有刷直流管状电机，采用本申请技术方案后，其控制扭矩可达50牛米，取得了意想不到的技术效果。
附图说明
图1是有刷直流管状电机速度控制模块的电路原理示意图。
图2是由有刷直流管状电机速度控制模块构成的电机速度控制电路示意图。
图3是图2的应用实例方框示意图。
具体实施方式
实施例1：参照附图1和2。有刷直流管状电机速度控制模块2，由放大电路、电压跟随电路、、放电回路的信号输入端，放电回路集成模块，集成模块设有电源输入脚、取样信号输入脚及电源输出脚，取样信号输入脚系集成模块内放大电路的信号输入端，放大电路信号输出端接电压跟随电路的信号输入端，电压跟随电路的信号输出端接放电回路的信号输入端，放电回路的信号输出端即集成模块电源输出脚。所述集成模块内的放电回路由电阻R1、R2、电容C5、三极管Q1构成，Q1集电极与R2一端、C5正极连接且接直流电源正极及采样电路中R5的一端，R2另一端、C5负极连接且接R1一端及直流电源负极，R1另一端接Q1的发射极。所述放大电路通过电阻R7、R8、R9、R10和(LM358)运放A1构成，电阻R7的一端与R3、R4的连接点连接，另一端与运放A1的2脚和电阻R8的一端连接，R8发热另一端与运放A1的1脚及电压跟随电路中运放A2的5脚连接，R9的另一端与R10一端及A1的3脚连接，R10另一端接地。所述电压跟随电路由(LM358)运放A2构成，A2的6脚与7脚连接接放电回路中三极管的基极。
实施例1-1：在实施例1的基础上，在有刷直流管状电机控制模块内的控制回路的输出端与电源负极之间串接一个电阻(放电电阻)，构成电机发电时候的放电回路。
有刷直流管状电机速度控制模块2既可以采用分立元件构成是，也可以是单片机模块及辅助电构成，无论是哪一种电路构成，其构成的原理与本申请相同，故在此不作叙述。
实施例2：参照明附图2和3。在实施例1的基础上，由有刷直流管状电机速度控制模块构成的电机速度控制电路，它包括有刷直流管状电机，电机电源进线输入端1与有刷直流管状电机速度控制模块2电源输入脚连接，有刷直流管状电机速度控制模块2的电源输出脚接电机3的电源端且给有刷直流管状电机供电，有刷直流管状电机3两端并接一个采样电路4，采集电机两端电压且所采集的电压信号输入至有刷直流管状电机速度控制模块2取样信号输入脚。所述采样电路由电阻R3、R4、R5、R6、二极管D4、D5、整流桥D1组成，电阻R3、R4的连接点与放大电路中电阻R7的一端连接，电阻R5、R6的连接点与放大电路中电阻R9的一端连接，电阻R4、R6连接点并接接地。
实施例3：在实施例2的基础上，由有刷直流管状电机速度控制模块构成的电机速度的控制方法，有刷直流管状电机3悬挂重物在下降过程中，采样电路4实时采集的信号送入有刷直流管状电机速度控制模块2进行比较，若判断为有刷直流管状电机3处于加速状态，则启动有刷直流管状电机速度控制模块2功能，自动为有刷直流管状电机3增加制动转矩，迫使有刷直流管状电机3速度减缓，有刷直流管状电机3速度减缓后，采样电路4采集信号又反馈到有刷直流管状电机速度控制模块2，根据信号大小来进行制动转矩的增加或者减小，如此周而复始，使有刷直流管状电机3悬挂重物下降的速度就可得到控制。
如图3所示，电机工作过程，电机正转，拖动重物上升；电机反转，重物下降。
需要理解到的是：上述实施例虽然对本发明作了比较详细的文字描述，但是这些文字描述，只是对本发明设计思路的简单文字描述，而不是对发明设计思路的限制，任何不超出本发明设计思路的组合、增加或修改，均落入本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种有刷直流管状电机速度控制模块，其特征是由放大电路、电压跟随电路、、放电回路的信号输入端，放电回路集成模块，集成模块设有电源输入脚、取样信号输入脚及电源输出脚，取样信号输入脚系集成模块内放大电路的信号输入端，放大电路信号输出端接电压跟随电路的信号输入端，电压跟随电路的信号输出端接放电回路的信号输入端，放电回路的信号输出端即集成模块电源输出脚。
2.根据权利要求1所述的有刷直流管状电机速度控制模块，其特征是：在有刷直流管状电机控制模块内的控制回路的输出端与电源负极之间串接一个电阻，构成电机发电时候的放电回路。
3.根据权利要求1所述的有刷直流管状电机速度控制模块，其特征是：所述集成模块内的放电回路由电阻R1、R2、电容C5、三极管Q1构成，Q1集电极与R2一端、C5正极连接且接直流电源正极及采样电路中R5的一端，R2另一端、C5负极连接且接R1一端及直流电源负极，R1另一端接Q1的发射极。
4.根据权利要求1所述的有刷直流管状电机速度控制模块，其特征是：所述放大电路通过电阻R7、R8、R9、R10和运放A1构成，电阻R7的一端与R3、R4的连接点连接，另一端与运放A1的2脚和电阻R8的一端连接，R8发热另一端与运放A1的1脚及电压跟随电路中运放A2的5脚连接，R9的另一端与R10一端及A1的3脚连接，R10另一端接地；所述电压跟随电路由运放A2构成，A2的6脚与7脚连接接放电回路中三极管的基极。
5.一种由有刷直流管状电机速度控制模块构成的电机速度控制电路，它包括有刷直流管状电机，其特征是：电机电源进线输入端与有刷直流管状电机速度控制模块电源输入脚连接，有刷直流管状电机速度控制模块的电源输出脚接电机的电源端且给有刷直流管状电机供电，有刷直流管状电机两端并接一个采样电路，采集电机两端电压且所采集的电压信号输入至有刷直流管状电机速度控制模块取样信号输入脚。
6.根据权利要求5所述的由有刷直流管状电机速度控制模块构成的电机速度控制电路，其特征是：所述采样电路由电阻R3、R4、R5、R6、二极管D4、D5、整流桥D1组成，电阻R3、R4的连接点与放大电路中电阻R7的一端连接，电阻R5、R6的连接点与放大电路中电阻R9的一端连接，电阻R4、R6连接点并接接地。
7.根据权利要求5所述的由有刷直流管状电机速度控制模块构成的电机速度控制电路，其特征是：集成模块内的放电回路由电阻R1、R2、电容C5、三极管Q1构成，Q1集电极与R2一端、C5正极连接且接直流电源正极及采样电路中R5的一端，R2另一端、C5负极连接且接R1一端及直流电源负极，R1另一端接Q1的发射极。
8.根据权利要求5所述的由有刷直流管状电机速度控制模块构成的电机速度控制电路，其特征是：所述放大电路通过电阻R7、R8、R9、R10和运放A1构成，电阻R7的一端与R3、R4的连接点连接，另一端与运放A1的2脚和电阻R8的一端连接，R8发热另一端与运放A1的1脚及电压跟随电路中运放A2的5脚连接，R9的另一端与R10一端及A1的3脚连接，R10另一端接地。
9.根据权利要求5所述的由有刷直流管状电机速度控制模块构成的电机速度控制电路，其特征是：所述电压跟随电路由运放A2构成，A2的6脚与7脚连接接放电回路中三极管的基极。
10.一种由有刷直流管状电机速度控制模块构成的电机速度的控制方法，其特征是：有刷直流管状电机悬挂重物在下降过程中，采样电路实时采集的信号送入有刷直流管状电机速度控制模块进行比较，若判断为有刷直流管状电机处于加速状态，则启动有刷直流管状电机速度控制模块功能，自动为有刷直流管状电机增加制动转矩，迫使有刷直流管状电机速度减缓，有刷直流管状电机速度减缓后，采样电路采集信号又反馈到有刷直流管状电机速度控制模块，根据信号大小来进行制动转矩的增加或者减小，如此周而复始，使有刷直流管状电机悬挂重物下降的速度就可得到控制。
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