CN108768244A - 一种捣固机专用直线开关磁阻电机控制器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种捣固机专用直线开关磁阻电机控制器，包括控制模块、功率变换器、电流检测模块、位置检测模块、直线开关磁阻电机和输出模块，所述功率变换器分别连接所述控制模块和所述电机，所述电流检测模块分别连接所述控制模块和所述功率变换器，所述位置检测模块分别连接所述控制模块和所述电机，所述控制模块还与所述输出模块连接。本发明采用直线电机直接驱动捣固机具有摩擦损耗小、效率高、震动小、噪声低、行程可调、控制响应快、维护量小、可靠性高等优点。

Description

一种捣固机专用直线开关磁阻电机控制器

技术领域

本发明涉及直流电机技术领域，更具体地说，涉及一种捣固机专用直线开关磁阻电机控制器。

背景技术

直流电机是将电能转换为机械能的转动装置。电动机定子提供磁场，直流电源向转子的绕组提供电流，换向器使转子电流与磁场产生的转矩保持方向不变。根据是否是否配置有常用的电刷-换向器可以将直流电动机分为两类，包括有刷直流电动机和无刷直流电动机。

无刷直流电机是近几年来随着微处理器技术的发展和高开关频率、低功耗新型电力电子器件的应用，以及控制方法的优化和低成本、高磁能级的永磁材料的出现而发展起来的一种新型直流电动机。无刷直流电机既保持了传统直流电机良好的调速性能又具有无滑动接触和换向火花、可靠性高、使用寿命长及噪声低等优点，因而在航空航天、数控机床、机器人、电动汽车、计算机外围设备和家用电器等方面都获得了广泛应用。

捣固机是捣固炼焦的关键设备，传统捣固机传动部分主要由传动齿轮箱、捣固锤、弹性轮装置、传动齿轮组等组成。其原理是传动齿轮组带动弹性凸轮的对称旋转，提供的挤压摩擦力带动中间的锤杆做上抛运动，使捣固锤自由下落，将装入捣固箱内的煤料夯实成煤饼。由于存在大量的传动装置，传统捣固机存在效率低、噪声高、成本高等缺点。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种捣固机专用直线开关磁阻电机控制器。

根据本发明的技术方案，提供了一种捣固机专用直线开关磁阻电机控制器，包括控制模块、功率变换器、电流检测模块、位置检测模块、直线开关磁阻电机和输出模块，

所述功率变换器分别连接所述控制模块和所述电机，所述电流检测模块分别连接所述控制模块和所述功率变换器，所述位置检测模块分别连接所述控制模块和所述电机，所述电机连接所述捣固机的捣固锤，所述控制模块还与所述输出模块连接。

进一步的，所述输出模块包括wifi模块或蓝牙模块，所述wifi模块或蓝牙模块通过无线信号与终端连接。

优选的，所述控制模块包括微处理器。

优选的，所述位置检测模块包括位置传感器，所述位置传感器为位移传感器。

优选的，所述电流检测模块为电流传感器。

进一步的，还包括次直线开关磁阻电机、次功率变换器、次电流检测模块和次位置检测模块，所述次功率变换器分别连接所述控制模块和所述次直线开关磁阻电机，所述次电流检测模块分别连接控制器和次功率变换器，所述次位置检测模块分别连接所述控制器和次直线开关磁阻电机，

所述控制器根据电流检测模块和位置检测模块的检测数据与次电流检测模块和次位置检测模块的次检测数据调节次功率变换器，使直线开关磁阻电机与次直线开关磁阻电机同步带动所述捣固锤工作。

8、本发明还公开了一种捣固机专用直线开关磁阻电机的控制方法，包括以下步骤：

获取终端的控制命令；

分析所述控制命令获取工作模式；

根据所述工作模式控制捣固机工作

根据本公开的一个实施例，具有摩擦损耗小、效率高、震动小、噪声低、行程可调、控制响应快、维护量小、可靠性高等优点。

通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

图1是本发明的捣固机专用直线开关磁阻电机控制器的结构框图。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。

实施例1

图1示出了本发明的捣固机专用直线开关磁阻电机控制器的结构框图，该直流电机控制电路包括包括控制模块、功率变换器、电流检测模块、位置检测模块、直线开关磁阻电机和输出模块。

其中，功率变换器分别连接控制模块和电机，用于根据控制模块的控制信号控制电机改变捣固机的速度。

电流检测模块分别连接控制模块和功率变换器，用于实时检测电机的工作电流并传送至控制模块。

位置检测模块分别连接控制模块和电机，用于实时检测电机磁场气隙的变换并传送至控制模块。

电机连接捣固机的捣固锤，用于带动捣固锤做往复运动以把煤饼捣固成型。

控制模块还与输出模块连接，该输出模块包括wifi模块或蓝牙模块，wifi模块或蓝牙模块通过无线信号与终端连接。因此终端可以通过该输出模块与控制模块信息交换：包括控制模块将电机的实时工作电流和转速发送至终端，终端通过无线信号给控制模块发送控制命令改变电机的转速等。

在本发明的实施例中，控制模块可以是微处理器。位置检测模块可以是位置传感器，优选的，位置传感器是位移传感器。电流检测模块可以是电流传感器。

本实施例的控制器是这样实现电机的控制功能的：

控制模块中预设有捣固机工作周期，包括至少三个工作模式，用户可以通过终端选择一个工作周期包括多个工作模式，控制捣固机工作，该三个模式包括：

(1)放锤模式：首先捣固机处于初始状态，此时捣固锤位于煤箱的顶部。而且煤箱里煤很少，微处理器控制电机使捣固锤从煤箱顶部的初始状态开始向下行走，对箱底的煤完成一次夯实；

(2)捣固模式：该捣固模式包括n个捣固周期，其中一个捣固周期过程如下：完成放锤模式后，微处理器可以自动或根据终端的控制来控制电机完成以下动作：对电机通电一段时间，在本实施例中该通电时间为250ms，电机带动捣固锤从在该时间段内上升至箱顶；捣固锤到达箱顶后在箱顶停留80ms；然后电机使捣固锤下降，下降时间设置为280ms，在下降的过程中，可以设置电机不提供电力，使捣固机由其自身重力带动下降，也可以在下降的过程中由电机给捣固锤一个合适的下加力(该下加力的大小根据下降时间的长短决定，下降时间越长，下加力越小)，对底层的煤进行一次夯实，完成一个捣固周期。在本实施例中一个捣固周期的时间为700ms，但是以上时间均可根据情况进行调整，而捣固模式中包括多少个捣固周期可以通过终端决定控制也可以在微处理器中预设。

(3)收锤模式：在捣固模式中，随着不断向煤箱中加煤，煤饼的高度逐渐升高，当煤饼高度达到工艺要求后，微处理器控制电机带动捣固锤缓慢上升至箱顶，使捣固机恢复到初始状态。

本实施例的开关磁阻电机控制器控制的捣固机，其捣固一个煤饼大约用时只需要6分钟，焦化厂每天的产量最少可以达到150炉。

实施例2

本实施例在实施例1的基础上还提供了一种直线开关磁阻电机控制器，该控制器可以使多部捣固机同步工作。

本实施例的控制器还包括次直线开关磁阻电机、次功率变换器、次电流检测模块和次位置检测模块，

次功率变换器分别连接控制模块和次直线开关磁阻电机，用于根据控制模块的控制信号控制次电机改变捣固机的速度。

次电流检测模块分别连接控制器和次功率变换器，用于实时检测次电机的工作电流并传送至控制模块。

次位置检测模块分别连接控制器和次直线开关磁阻电机，用于实时检测次电机的转速并传送至控制模块。

其中，次位置检测模块可以是位置传感器，优选的，位置传感器是位移传感器。次电流检测模块可以是电流传感器。

本实施例的控制器的两部电机分别安装在煤箱上部的两侧，两部电机的同步工作是这样实现的：

控制器将电流检测模块和位置检测模块的检测数据与次电流检测模块和次位置检测模块的次检测数据发送至手机终端，若次检测数据与检测数据相似，则说明两部捣固机在同步工作，不需要调整；

若次检测数据与检测数据差别很大，则可以通过终端精确调节次电机的工作状态，以达到两部电机同步工作的状态。

上述实现两部电机同步的方法只是对本实施例的说明，可以采用现有技术中的多种技术或电路来实现两部电机的同步，在此不再赘述。

通过两部电机同步控制捣固锤运动可以对捣固锤施加双向力，能够获得更高密度的煤饼。

上述实施例只是以两个捣固机为例进行说明的，应注意的是，该实施例可以同步2个以上或者说多个捣固机的同步工作。

虽然已经通过例子对本发明的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上例子仅是为了进行说明，而不是为了限制本发明的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本发明的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本发明的范围由所附权利要求来限定。

Claims (7)

1.一种捣固机专用直线开关磁阻电机控制器，其特征在于，包括控制模块、功率变换器、电流检测模块、位置检测模块、直线开关磁阻电机和输出模块，

所述功率变换器分别连接所述控制模块和所述电机，所述电流检测模块分别连接所述控制模块和所述功率变换器，所述位置检测模块分别连接所述控制模块和所述电机，所述电机连接所述捣固机的捣固锤，所述控制模块还与所述输出模块连接。

2.根据权利要求1所述的控制器，其特征在于，所述输出模块包括wifi模块或蓝牙模块，所述wifi模块或蓝牙模块通过无线信号与终端连接。

3.根据权利要求1所述的控制器，其特征在于，所述控制模块包括微处理器。

4.根据权利要求1所述的控制器，其特征在于，所述位置检测模块包括位置传感器，所述位置传感器包括位移传感器。

5.根据权利要求1所述的控制器，其特征在于，所述电流检测模块包括电流传感器。

6.根据权利要求1所述的控制器，其特征在于，还包括次直线开关磁阻电机、次功率变换器、次电流检测模块和次位置检测模块，所述次功率变换器分别连接所述控制模块和所述次直线开关磁阻电机，所述次电流检测模块分别连接控制器和次功率变换器，所述次位置检测模块分别连接所述控制器和次直线开关磁阻电机，

所述控制器根据电流检测模块和位置检测模块的检测数据与次电流检测模块和次位置检测模块的次检测数据调节次功率变换器，使直线开关磁阻电机与次直线开关磁阻电机同步带动所述捣固锤工作。

7.一种捣固机专用直线开关磁阻电机的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

获取终端的控制命令；

分析所述控制命令获取工作模式；

根据所述工作模式控制捣固机工作。