CN103248303A - 一种冷库门的控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种冷库门的控制装置，包括通过连接线连接的永磁同步电机和控制电路，所述永磁同步电机上连接有磁感应编码器，所述控制电路为三相全控电路。本发明的控制装置主要用于控制冷库门开或关的定位，在冷库门上采用具有结构简单、体积小、重量轻、损耗小、效率高等特点的永磁同步电机，由于力矩大，所以省去了减速系统装置，具有维护少、安装方便、设计简单、性价比更高等优点。

Description

一种冷库门的控制装置

技术领域

本发明自动门控制装置，尤其涉及一种冷库门的控制装置。

背景技术

现在冷库门用的控制装置有直流脉宽调速控制器、交流异步变频调速控制器、直流无刷控制器等。这些控制器的控制方式为速度开环，控制对象为高速电机，需要增加额外的减速装置，才能实现冷库门的开关动作，导致结构复杂、故障率高、维护成本高、控制精度差、效率低下，不能满足高档冷库门的需求。

发明内容

本发明提供一种冷库门的控制装置，主要用于控制冷库门的开或关。电机上配有磁感应编码器，用于冷库门开或关的定位。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：

一种冷库门的控制装置，包括通过连接线连接的永磁同步电机和控制电路，所述永磁同步电机上连接有磁感应编码器，所述控制电路为三相全控电路。

所述永磁同步电机由定子和转子连接组成，定子中部设有围成环形的径向发射状的定子三相绕组，转子上设有环形永磁铁。所述定子上还设有由冲压后的硅钢片紧密叠装而成定子铁芯。

所述三相全控电路中包含有三个电感线圈。

永磁同步电机的工作原理：永磁同步电机的基本旋转需依靠磁感应编码器来检测的位置信息，然后经过电子换相电路来驱动控制同电枢绕组相连接的各个功率开关器件的关断或导通，从而起到控制绕组的通电状态，并在定子上产生一个连续的旋转磁场，以拖动转子跟着旋转。随着转子的不断旋转，传感器信号被不断的反馈给芯片，主芯片依据此信息来改变定子三相绕组的通电状态，使得在每磁极下的绕组中的电流方向相同。因此可以产生恒定转矩，并使电机连续旋转运行起来。

与现有技术相比，本发明的技术方案的优点为：

本发明的一种冷库门的控制装置中采用的永磁同步电机具有结构简单、体积小、重量轻、损耗小、效率高的特点。和普通同步电机相比，由于没有换向器和电刷，所以维护更加方便。相对异步电动机而言则比较简单，定子电流和定子电阻损耗减小，且转子参数可测、控制性能好。它省去了励磁装置，简化了结构，提高了效率。永磁同步电机系统能够实现高精度、高动态性能、大范围的调速或定位控制，因此在这里选择永磁同步电机矢量控制系统来控制各种大小的冷库门。在冷库门上采用此种电机，由于力矩大，所以省去了减速系统装置。使维护少、安装方便、设计简单、性价比更高等优点。

附图说明

图1是本发明的一种冷库门的控制装置的基本系统原理结构图。

图2是本发明的永磁同步电机内部结构简图。

图3是本发明的控制装置的电动机旋转的示意图。

图4是本发明实施例的电动机系统中的负载电流Ia和激磁电动势E0之间的相位差Ψ＝0°时的电驱反应示意图。

图5是本发明实施例的电动机系统中的负载电流Ia和激磁电动势E0之间的相位差Ψ＝90°时的定子反应示意图。

图6是本发明实施例的电动机系统中的负载电流Ia和激磁电动势E0之间的相位差Ψ＝-90°时的定子反应示意图。

图7是本发明实施例的电动机系统中的负载电流Ia和激磁电动势E0之间的相位差ψ＝任意角度时的定子反应示意图。

图中标号说明：1.控制电路，2.连接线，3.永磁同步电机，4.磁感应编码器，5.定子三相绕组，6.定子，7.转子，8.环形永磁铁。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

结合图1所示，本发明的一种冷库门的控制装置，包括通过连接线2连接的永磁同步电机3和控制电路1，所述永磁同步电机3上连接有磁感应编码器4，所述控制电路1为三相全控电路。安装在冷库门上，由于要求精度不高，安装体积小，结构简单，成本低等等优点，选择霍尔元件磁感应编码器，它对周围环境的适应性很强，输出信号的边沿也好。

结合图2所示，永磁同步电机3由定子6和转子7连接组成。定子6中部设有围成环形的径向发射状的定子三相绕组5，转子7上设有环形永磁铁8。定子6还包括定子铁芯、机座和端盖等零部件，定子铁芯由冲压后的硅钢片紧密叠装而成。

所述三相全控电路中包含有La、Lb、Lc这三个电感线圈，通过功率开关控制。

结合图1所示，当中央控制器给出信号给控制电路1时，利用控制电路1给出一个信号，并经过连接线2传送给永磁同步电机3，让定子三相绕组5中的其中一组得电，令其保持1/3个周期保持在接通状态，令另外两组定子三相绕组5保持在断电状态，得到一个磁场并使转子7转动，使得永磁同步电机3运转。永磁同步电机3旋转的示意图，如图3所示。

定子通常也称作电枢，电枢反应原理如下：

空载时，永磁同步电机气隙中仅有转子磁势存在。而带负载后，除转子磁势之外，还有定子三相电流产生的电枢磁动势。电枢磁动势的存在，会使气隙中磁场的位置和大小发生畸变，这种电枢磁势影响主磁极磁场的现象我们称之为电枢反应。

电枢反应除了能使气隙磁场产生畸变之外，还会关系到机电能量转换，还有增磁或去磁作用，这对永磁同步电机的运行性能会产生很大的影响。该反应的性质取决于，主磁场与电枢磁势在空间上的相对位置，分析表明该位置与负载电流I_a和激磁电动势E₀之间的相位差Ψ有关，下面将根据它们之间的相位关系分别进行分析。

I_a与E₀同相位时的电枢反应如图4，F_a与F_f矢量相加后为气隙合成磁动势，另外，习惯上用d(直轴)来表示转子磁极轴线，用q(交轴)来表示N，S极之间的中线。这样因为交轴磁势的存在，会使合成磁势轴线的位置发生位移，并且幅值也发生一定的变化。

I_a滞后E₀相位90电角度(Ψ＝90°)时的电枢反应如图5，显然从图中可看出电枢磁势的方向与气隙磁势的方向相反，电枢反应是去磁效果的。

I_a超前E₀相位90电角度(Ψ＝-90°)时的电枢反应如图6显然可以看出这时电枢反应是增磁作用的，也称之为直轴增磁电枢磁动势。

对于ψ＝任意角度时的电枢反应此时要分清电流超前电动势还是滞后电动势。电流滞后电动势：0＜ψ＜90°此时可利用迭加原理，将

分解成两个分量

与

以及滞后于

90电角度的分量

见图7所示。

这便是我们根据电机的结构进行永磁同步电机控制和应用在冷库门的依据。

上述实施例只是为了说明本发明的技术构思及特点，其目的是在于让本领域内的普通技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡是根据本发明内容的实质所作出的等效的变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (4)

1.一种冷库门的控制装置，其特征在于，包括通过连接线(2)连接的永磁同步电机(3)和控制电路(1)，所述永磁同步电机(3)上连接有磁感应编码器(4)，所述控制电路(1)为三相全控电路。

2.根据权利要求1所述的冷库门的控制装置，其特征在于，所述永磁同步电机(1)由定子(6)和转子(7)连接组成，定子(6)中部设有围成环形的径向发射状的定子三相绕组(5)，转子(7)上设有环形永磁铁(8)。

3.根据权利要求2所述的冷库门的控制装置，其特征在于，所述定子(6)上还设有由冲压后的硅钢片紧密叠装而成定子铁芯。

4.根据权利要求1所述的冷库门的控制装置，其特征在于，所述三相全控电路中包含有三个电感线圈。

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