CN105298283A - 一种用于控制冷库门开关门位置信号反馈系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于控制冷库门开关门位置信号反馈系统，包括：同步电机，设置在一壳体内并与冷库门连接，壳体的一侧在同步电机的轴承处开设有开口，且同步电机为永磁同步电机；磁钢，固定在同步电机的轴承的一端，并伴随轴承的转动而同步转动；电磁感应装置，电磁感应装置包括一PCB板，PCB板上设置感应电路和转换电路，感应电路用于感应磁钢在旋转过程中的磁场变化，并通过转换电路将磁场变化转换为脉冲信号；控制装置，与电磁感应装置和同步电机相连，用于根据转换电路转换的脉冲信号来控制同步电机运转。本系统控制精度高，耐用且维修成本较低，同时采用了低速永磁同步电机，电机力矩大，结构简单，可靠性高，能耗低，安装方便。

Description

一种用于控制冷库门开关门位置信号反馈系统

技术领域

本发明涉及冷库门的控制领域，具体涉及到一种用于控制冷库门开关门位置信号反馈系统。

背景技术

随着食品业的快速发展，食品的种类越来越多，而这其中的一部分产品需要低温冷冻储藏，这就需要建造冷冻仓库。由于冷冻仓库对温度的控制要求极其严格，要尽可能保证仓库内的温度在一定低温范围内，为此仓库配置的冷库门一般比较厚重，进而减小外界环境对冷冻仓库的影响，同时也降低了冷冻仓库的维护费用。

由于冷库门一般是利用电子开关进行控制，即通过两个交流接触器来控制异步电机的正反转来控制冷库门的开启和关闭，具有如下缺陷：

1、目前的系统采用异步电机，需要通过蜗轮蜗杆减速机才能达到很大的力矩来带动冷库门动作，停电时不能手动开关门还需要再增加一个离合器，所有结构复杂，安装困难，能耗高。

2、目前的系统开到位停止和关到位停止采用行程开关或者机械开关，没有变速。因此，每次开门都会以高速运行，碰到行程开关停止，因为其中间没有缓冲的过程所以每次到位都会有撞击的情况发生，影响整个冷库门的使用寿命。而且每次开关门的时候都要有机械动作，其寿命和使用的频率和使用的环境有很大的关系，一般冷库内的环境都比较的潮湿，金属容易生锈，对行程开关或者机械开关的使用寿命有很大的影响，一旦此开关发生问题，没法给电控柜到位信号电机就会一直运行，会对门的机械结构造成损坏，如果这个时候夹到人了则会造成严重的安全事故。

发明内容

本发明提供了一种用于控制冷库门开关门位置信号反馈系统，包括：

同步电机，用于控制所述冷库门打开和关闭，设置在一壳体内并与所述冷库门连接，且所述同步电机的轴承的通过所述壳体表面开设的开口外露，且所述同步电机为永磁同步电机；

磁钢，固定在所述同步电机的轴承的一端，并伴随所述轴承的转动而同步转动；

电磁感应装置，所述电磁感应装置包括一PCB板，所述PCB板上设置感应电路和转换电路，所述感应电路用于感应所述磁钢在旋转过程中的磁场变化，并通过所述转换电路将磁场变化转换为脉冲信号；

控制装置，与所述电磁感应装置和所述同步电机相连，用于根据所述转换电路转换的脉冲信号来控制所述同步电机运转。

上述的用于控制冷库门开关门位置信号反馈系统，其中，所述电磁感应装置设置在一盖板内，所述盖板通过螺丝固定在所述壳体表面。

上述的用于控制冷库门开关门位置信号反馈系统，其中，所述盖板与所述壳体之间通过密封胶进行密封。

上述的用于控制冷库门开关门位置信号反馈系统，其中，所述感应电路与所述磁钢不接触。

上述的用于控制冷库门开关门位置信号反馈系统，其中，所述感应电路与所述磁钢之间具有0.5～1.5mm的间隙。

上述的用于控制冷库门开关门位置信号反馈系统，其中，所述同步电机旋转一周，通过所述转换电路生成1024个脉冲反馈至所述控制装置。

上述的用于控制冷库门开关门位置信号反馈系统，其中，所述控制装置包括一磁性编码器，通过所述磁性编码器的反馈脉冲控制所述同步电机的运转。

本系统采用磁性编码器反馈脉冲来控制同步电机的整个运行过程，控制精度高，不存在机械撞击，所以更耐用，维修成本较低；同时采用了低速永磁同步电机，电机力矩大，不需要蜗轮蜗杆来增加力矩，没有蜗轮蜗杆所以不需要使用离合器，相比较之前的结构简单，可靠性高，能耗低，安装方便。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明及其特征、外形和优点将会变得更明显。在全部附图中相同的标记指示相同的部分。并未刻意按照比例绘制附图，重点在于示出本发明的主旨。

图1为同步电机壳体及同步电机壳体上装置的电磁感应装置的示意图；

图2为同步电机、磁钢和电磁感应装置的示意图。

具体实施方式

在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。

为了彻底理解本发明，将在下列的描述中提出详细的步骤以及详细的结构，以便阐释本发明的技术方案。本发明的较佳实施例详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本发明还可以具有其他实施方式。

本发明提供了一种用于控制冷库门开关门位置信号反馈系统，参照图1和图2所示，包括同步电机5、磁钢7、电磁感应装置8和控制装置3。

同步电机5用于控制冷库门打开和关闭，设置在一壳体1内并与冷库门连接，通过电机的转动驱动冷库门运动。壳体1的一侧在同步电机5的轴承6处开设有开口，且同步电机为永磁同步电机。

磁钢7固定在同步电机5的轴承6的一端，并伴随轴承6的转动而同步转动。具体的，磁钢7可通过吸附等方式固定在轴承6的一端。

电磁感应装置8包括一PCB板，PCB板上设置感应电路和转换电路，感应电路用于感应磁钢在旋转过程中的磁场变化，并通过转换电路将磁场变化转换为脉冲信号。在图2中，感应电路设置在PCB板正对磁钢7的一面，而转换电路则可以设置在PCB板任意一侧。

控制装置3，与电磁感应装置8和同步电机5电性相连，用于根据转换电路转换的脉冲信号来控制同步电机5运转。

在本发明中，磁钢7跟着电机5的旋转而转动，磁钢7转动的时候其磁场也会跟着发生变化，本系统通过检测磁场的变化转换为脉冲信号反馈到控制系统进行信号处理。本发明可对冷库门的每个位置都能做到精准的速度控制，实现了冷库门起始段慢速且匀速的加速，中间高速运行，快到位时匀速的减速运行，可以使冷库门的整体运行更加平稳。本系统采用磁性编码器反馈脉冲来控制同步电机的整个运行过程，控制精度高，不存在机械撞击，所以更耐用，维修成本较低。同时本系统采用低速永磁同步电机，电机力矩大，不需要蜗轮蜗杆来增加力矩，没有蜗轮蜗杆所以不需要使用离合器，相比较之前的结构简单，可靠性高，能耗低，安装方便。

在本发明一可选的实施例中，电磁感应装置8设置在一盖板2内，盖板2通过螺丝4固定在壳体1的表面。

在本发明一可选的实施例中，盖板2与壳体1之间通过密封胶进行密封。感应电路固定在电机后面，上面通过盖板2进行盖住，封上密封胶，也不存在湿气等问题，大大增加了其使用寿命。

在本发明一可选的实施例中，感应电路与磁钢7不接触，所以感应电路和磁钢之间不存在机械磨损等问题。

在本发明一可选的实施例中，感应电路与磁钢1之间具有0.5～1.5mm的间隙，保持在1mm的间隙最佳，一方面避免了可能由于机械撞击使得感应电路与磁钢产生物理接触，另一方面也保证了感应电路感测到的磁感应精度。

在本发明一可选的实施例中，感应电路的分辨率为1024，也就是说，同步电机旋转一周，通过转换电路生成1024个脉冲反馈至控制装置3，控制系统3可以对每个脉冲进行精确控制，从而对冷库门的每个位置都能做到精准的速度控制。

在本发明一可选的实施例中，控制装置3包括一磁性编码器，通过磁性编码器的反馈脉冲控制同步电机的运转，通过这种反馈脉冲可精确的控制同步电机运转。

以上对本发明的较佳实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，其中未尽详细描述的设备和结构应该理解为用本领域中的普通方式予以实施；任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例，这并不影响本发明的实质内容。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (7)

1.一种用于控制冷库门开关门位置信号反馈系统，其特征在于，包括：

同步电机，用于控制所述冷库门打开和关闭，设置在一壳体内并与所述冷库门连接，所述壳体的一侧在所述同步电机的轴承处开设有开口，且所述同步电机为永磁同步电机；

磁钢，固定在所述同步电机的轴承的一端，并伴随所述轴承的转动而同步转动；

电磁感应装置，所述电磁感应装置包括一PCB板，所述PCB板上设置感应电路和转换电路，所述感应电路用于感应所述磁钢在旋转过程中的磁场变化，并通过所述转换电路将磁场变化转换为脉冲信号；

控制装置，与所述电磁感应装置和所述同步电机相连，用于根据所述转换电路转换的脉冲信号来控制所述同步电机运转。

2.如权利要求1所述的用于控制冷库门开关门位置信号反馈系统，其特征在于，所述电磁感应装置设置在一盖板内，所述盖板通过螺丝固定在所述壳体表面。

3.如权利要求1所述的用于控制冷库门开关门位置信号反馈系统，其特征在于，所述盖板与所述壳体之间通过密封胶进行密封。

4.如权利要求1所述的用于控制冷库门开关门位置信号反馈系统，其特征在于，所述感应电路与所述磁钢不接触。

5.如权利要求4所述的用于控制冷库门开关门位置信号反馈系统，其特征在于，所述感应电路与所述磁钢之间具有0.5～1.5mm的间隙。

6.如权利要求1所述的用于控制冷库门开关门位置信号反馈系统，其特征在于，所述同步电机旋转一周，通过所述转换电路生成1024个脉冲反馈至所述控制装置。

7.如权利要求1至6任意一所述的用于控制冷库门开关门位置信号反馈系统，其特征在于，所述控制装置包括一磁性编码器，通过所述磁性编码器的反馈脉冲控制所述同步电机的运转。