CN106170910A - 马达驱动的运输滚筒的电力供应和控制电路 - Google Patents

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Abstract

本发明作为货柜运输器部件在相关的工业上应用，其中本发明的换流电子元件设置于滚筒主体外。本发明可以实现只有四条电线穿过轴向部件，通过使用四个终端的连接器实现简易安装。滚筒(1)具有空心主体(3)，其中设有电动马达(4)与主体连接用于驱动和传送扭力。电缆(6)连接电动马达(4)线圈(8)的终端(7)和向位置传感器(10)供电的第一电位(9)的终端。位置传感器由第一电位(9)和第二电位(12)供电。位置传感器(10)的输出信号(11)连接第一电位(9)和第二电位(12)供电驱动的数位编码装置(17)；数位编码装置(17)具有一共同编码输出信号(19)，其与第一电位(9)连接。

Description

马达驱动的运输滚筒的电力供应和控制电路
技术领域
本发明涉及马达驱动的运输滚筒的电力供应和控制电路。运输滚筒在相关工业中的应用广泛，尤其是，它是运输各类货柜及/或产品的运输带中主要的部件。
背景技术
从EP1671901的公开文件可知，现时存在一种电路，用于运输滚筒的电力供应和控制，所述运输滚筒由马达驱动，其中电路包括一空心主体，内有电动马达，而空心主体绕一轴心旋转。电动马达通过一些组件、一条供电电缆和至少两个，优选三个的位置传感器与滚筒主体连接，其中所述组件用于驱动所述筒主体和传送扭力，所述供电电缆向电动马达供电。也提供一种电子换流装置，使电子装置可以包含在滚筒内，或者在电动马达中，或者作为一外部装置。位置传感器用于产生与电动马达中定子相对于转子的位置相关的信号。所采用的电动马达是无刷三相式电动马达，其具有内部转子。电动马达的轴承部件是空心轴部件，一般会结合一电缆和一连接器。连接器用于连接电动马达至控制装置。连接器包含连接至线圈的三个连接终端，两个用于向位置传感器供电的终端，以及为每一个位置传感器各自设置的一个输出信号终端。因此，连接器使用的终端数目有8个，这个数目非常不切实际，而且对现有由电动马达驱动的运输滚筒构成多重缺陷，这些缺陷涉及组装困难和缺乏组装空间。因此，在使用外部换流装置的形态下，主要的缺陷是因应供电电线的厚度选择电动马达电力输出存在限制，如前述的大数量终端，以及关系到让电动马达的轴承部件的空心轴组件组装至运输机的支承部件时可容许的最大组装孔。在使用内部换流装置的形态下，较高的操作负载导至滚筒主体内的电动马达输送大量热能至滚筒主体，但热能却因为滚筒的包裹不能充分地排走。这样大幅限制了可实现的操作负载。
发明内容
本发明的解决方案在于提供一种运输滚筒的电力供应和控制电路，其中运输滚筒由马达驱动。本发明可使用高功率的电动马达，同时又使滚筒、轴承和连接部件的尺寸维持不变。
本发明提供一种马达驱动的运输滚筒的电力供应和控制电路，其中运输滚筒包括绕一轴心转动的滚筒的空心主体。空心主体内设有电动马达，电动马达通过部件连接至空心主体的内部，用于驱动滚筒和传送扭力。空心主体也包括一条电缆连接一连接器，连接器又连接电动马达线圈的各终端以及第一电位的一个终端；所述第一电位向具有输出信号的位置传感器供电。根据本发明，具有输出信号的位置传感器的数目至少是一。位置传感器由第一电位终端和第二电位供电。此第二电位由一额外线路产生，该额外线路连接电动马达至少一个线圈，作用是提供第二电位。
位置传感器的输出信号连接至一数位编码装置，其由第一和第二电位供电；所述数位编码装置具有一共同编码输出信号，其与向位置传感器供电的第一电位连接。第一电位的电特性由编码信号改变。
用于产生第二电位的额外线路包括至少一整流部件。
编码信号于数位编码装置中产生关于位置传感器的信息以及关于马达特性的额外信息。
根据本发明其中一个实施例，位置传感器的输出信号具有终端，其包括于电缆中。
本发明的优点在于：位置传感器的供电以至数位编码装置的具体连接方式使得马达控制和换流所需要的电子元件可以通过一连接器和小量的终端设置于滚筒之外，从而消除电动马达的温度对电路的影响。这样可以实现更高的操作负载，并且更易冷却电子元件。根据本发明，只有四条电线穿过运输滚筒的空心轴部件，即电动马达的三相和向位置传感器供电的供电终端，从而使得本发明可以应用广泛使用的四个终端连接器以及确保安装更容易。
附图说明
图1是根据本发明驱动的运输滚筒的局部综合图。
图2是图1所示的运输滚筒的纵向截面图。
图3根据本发明的运输滚筒的无刷电动马达的电力供应和控制综合电路图。
图4是根据本发明第一个实施例电动马达和位置传感器供电的连接电路图。
图5是使用电动马达的三个线圈形成第二正电位用于向位置传感器供电的例子。
图6是从电动马达的三个线圈形成第二负电位用于向位置传感器供电的例子。
图7是从电动马达的线圈的公共点形成第二正电位用于向位置传感器供电的例子。
图8是从电动马达的线圈的公共点形成第二负电位用于向位置传感器供电的例子。
具体实施方式
马达驱动的运输滚筒的电力供应和控制电路，其中电路包括滚筒1的空心主体3，其绕轴心2旋转；空心主体3中如图1和2所示设有电动马达4。电动马达4通过部件5连接至滚筒1空心主体3的内部，用于驱动滚筒和输送扭力。此外也设有电缆6，其安装有连接器15，其中电动马达4的线圈8的终端7连同第一电位9的一个终端与连接器15连接；如图3至8所示，电缆6用于向位置传感器10供电。位置传感器10具有输出信号11；根据本发明，本发明设有至少一个具有输出信号11的位置传感器10。第一电位9和第二电位22的终端向位置传感器10供电，其中第二电位22是由一额外线路12产生，此额外线路12产生第二电位，并且与电动马达4的至少一个线圈8连接。电动马达4可以是已知的类型，即无刷马达，其有两个或以上的线圈。
如图3-6所示，第二电位22可以由电动马达4的线圈8的终端7产生，或者如图7和图8所示，从线圈8的公共点13产生。
从图4的实施方式可见，电缆6包括电动马达4的线圈8的终端7、第一电位9终端，以及位置传感器10输出信号11的终端14。所有所述的终端7，9和14均连接至连接器15，而连接器15则连接至一外部换流装置16，如图3和图4所示。
根据本发明，第二电位22连同第一电位9向位置传感器10供电。位置传感器10可以是不同的种类，例如是霍耳效应传感器，固体磁电阻，又或者其它合适的光学、电容、镭射或其它种类的传感器。
根据本发明一优选的实施例，位置传感器10的输出信号11与数位编码装置17连接。数位编码装置17由第一电位9和第二电位22供电，其中，如上所述，第二电位22由额外线路12产生，该额外线路12与电动马达4的至少一个线圈8连接，用于提供第二电位22。这在图3和图5-8中显示。数位编码装置17具有一共同编码输出信号19，其与向位置传感器10供电的第一电位9终端连接；第一电位9的电特性由编码信号改变。
数位编码装置17可以使用不同的方法把信号编码和叠加于第一电位上，例如振幅、频率、同步和不同步编码。
通过把输出信号11从位置传感器10连接至数位编码装置17，必须连接至连接器15以便连结外部换流装置16的终端数目大幅减少。因此，即使用上三个位置传感器10，连接至连接器15的终端总数目只是四，当中包括电动马达4线圈8的三个终端7。
优选地，如图3至图8所示，提供第二电位22的额外线路12包括至少一整流部件18。整流部件18可以是二极管、晶体管或本领域技术人员知道和使用的部件。根据本发明，编码信号产生有关位置传感器的信息，以及关于电动马达特性的额外信息。
产生第二电位22的各选项更详细地于图3，5，6，7和8中示出。例如，图3和图6示出产生负第二电位22用于向位置传感器10供电的选项。此负电位的形成条件是外部换流装置16可于任何时间连接电动马达4的至少一个线圈8的“-”终端。在此，通过连接器15提供的第一电位9是正第一电位。在此例子中，设有三个整流部件18分别连接电动马达4的线圈8。
图5示出产生向位置传感器10供电的正第二电位22的另一个实施例。此正电位的形成条件是外部换流装置16可于任何时间连接电动马达的至少一个线圈8的“+”终端。在此，通过连接器15提供的第一电位9是负第一电位。在此例子中，设有三个整流部件18分别连接电动马达4的线圈8。
如图7所示，可以使用单一个整流部件18产生负第二电位22，用于向位置传感器10供电，其中单一个整流部件18连接至电动马达4多个线圈8的公共点。此负电位的形成条件是外部换流装置16对电动马达4的至少两个线圈8提供持续换流。在此，通过连接器15提供的第一电位9是正第一电位。
如图8所示，可以使用单一个整流部件18产生正第二电位22，用于向位置传感器10供电，其中单一个整流部件18连接至电动马达4多个线圈8的公共点。此正电位的形成条件是外部换流装置16对电动马达4的至少两个线圈8提供持续换流。在此，通过连接器15提供的第一电位9是负第一电位。
本发明的操作方式如下：
外部换流装置16受电驱动后，向连接至连接器15的第一电位9终端施加相应极性的电压，据图3所示，所述极性是正极性。用于形成第二电位22、具有相应极性的电压(根据图3，该相应极性是负极性)通过外部换流装置16施加至电动马达4的至少一个线圈8。通过此方法产生的第一电位9和第二电位22向位置传感器10和数位编码装置17供电。数位编码装置17开始操作，通过把数位信号叠加至第一电位9，把来自位置传感器10的信息以及其它额外信息传送至数位编码装置17。
通过连接至外部换流装置16的供电单元20和解码装置21，叠加的信号会被解码，位置传感器10的解码信息用于对施加至电动马达4的线圈8的电压实现换流，从而启动电达转动。由数位编码装置17传送至外部换流装置16的额外信息用于诊断用途。
额外信息的例子是马达和运输滚筒内的温度。

Claims (5)

1.马达驱动的运输滚筒的电力供应和控制电路，其中运输滚筒包括绕一轴心转动的滚筒的空心主体；空心主体内设有电动马达，电动马达通过部件连接至空心主体的内部，用于驱动滚筒和传送扭力；空心主体也包括一条电缆连接一连接器，连接器又连接电动马达的线圈的各终端以及第一电位的一个终端；所述第一电位向具有输出信号的位置传感器供电；所述电力供应和控制电路的特征在于：具有输出信号(11)的位置传感器(10)的数目至少是一；位置传感器(10)由第一电位(9)终端和第二电位(22)供电；第二电位(22)由一额外线路(12)产生；额外线路(12)连接电动马达(4)至少一个线圈(8)，用于提供第二电位(22)。
2.根据权利要求1所述的电力供应和控制电路，其特征在于：位置传感器(10)的输出信号(11)连接至一数位编码装置(17)，其由第一电位(9)和第二电位(22)供电；所述数位编码装置(17)具有一共同编码输出信号(19)，其与向位置传感器(10)供电的第一电位(9)连接；第一电位(9)的电特性由编码信号改变。
3.根据权利要求1或2所述的电力供应和控制电路，其特征在于：用于产生第二电位(22)的额外线路(12)包括至少一整流部件(18)。
4.根据权利要求2或3所述的电力供应和控制电路，其特征在于：编码信号于数位编码装置(17)中产生关于位置传感器(10)的信息以及关于马达(4)特性的额外信息。
5.根据权利要求1所述的电力供应和控制电路，其特征在于：位置传感器(10)的输出信号(11)具有终端(14)，其包括于电缆(6)中。
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