CN109067272A - 一种光伏清扫装置的电机控制装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种光伏清扫装置的电机控制装置，包括：MCU控制电路、继电器有触点换向电路、可控硅无触点驱动电路和DC220V可控电源，所述MCU控制电路分别与所述继电器有触点换向电路、所述可控硅无触点驱动电路、所述DC220V可控电源连接，所述DC220V可控电源与所述可控硅无触点驱动电路连接，所述可控硅无触点驱动电路与所述继电器有触点换向电路连接。本发明采用可控硅构成的无触点驱动电路及继电器构成的有触点换向电路，完美的实现了电机控制要求，既有无触点驱动电路的快速切换速度，又完全避免了继电器构成的有触点换向电路在触点切换时的强烈火花，从而使继电器的机械触点不会因烧蚀而失效，设计难度明显减小。

Description

一种光伏清扫装置的电机控制装置
技术领域：
本发明属于控制设备技术领域，具体是涉及一种光伏清扫装置的电机控制装置。
背景技术：
架设于户外的平面或平台的自动化清扫是困扰人们的课题之一。其中，光伏电站内的太阳能电池板表面的自动化清扫是困扰人们的难题。
人们曾经考虑在太阳能电池板上架设清扫小车，利用清扫小车实现太阳能电池板的自动化清扫。通常，清扫小车是通过牵引绳牵引，沿着既定的导轨前行。小车在牵引绳的带动下，沿着导轨运动；此种类型的清扫设备，由于设备处在户外，通常处于较为偏远的地区，因此通常会采用设计远程控制，可自我检测运行状态、可进行自我保护的智能控制系统，可提高设备的实用性，并且降低运维成本；而目前市场上面的同类技术，不是采用的纯无触点电机控制系统，就是采用的继电器等纯机械触点所构成的有触点电机控制系统；一般前者可以实现无火花，触点切换速度快，但是设计难度大；而后者难度小，但是却无法克服触点切换时的强烈火花，经常导致因触点烧蚀而切换失败，并且切换速度慢。
发明内容：
为解决上述技术问题，本发明提供了一种便于远程控制的、可自动运行的混合型电机控制装置。
为达到上述目的，本发明的技术方案如下：
一种光伏清扫装置的电机控制装置，包括：MCU控制电路、继电器有触点换向电路、可控硅无触点驱动电路和DC220V可控电源，所述MCU控制电路分别与所述继电器有触点换向电路、所述可控硅无触点驱动电路、所述DC220V可控电源连接，所述DC220V可控电源与所述可控硅无触点驱动电路连接，所述可控硅无触点驱动电路与所述继电器有触点换向电路连接；
所述继电器有触点换向电路连接有直流电机，所述直流电机驱动清扫小车对光伏阵列进行清洁；
所述MCU控制电路连接有主控制器，所述主控制器连接有GPRS终端，所述GPRS终端连接有远程控制终端。
作为上述技术方案的优选，所述可控硅无触点驱动电路包括可控硅无触点端子开关电路和可控硅调速电路。
作为上述技术方案的优选，所述可控硅无触点端子开关电路包括第一晶闸管Q1、第一光电耦合器U1、第三电阻R3、第一电阻R1、整流桥D1，所述第一光电耦合器U1的1脚串联第三电阻R3后连接有+5V电压，所述第一光电耦合器U1的2脚连接MCU控制电路，所述第一光电耦合器U1的3脚串联第一电阻R1后连接整流桥D1，所述第一光电耦合器U1的4脚连接第一晶闸管Q1的控制极，所述第一晶闸管Q1的第一电极连接第一接口P1的1脚，所述第一晶闸管Q1的第二电极连接第二晶闸管Q2的第一电极，所述第二晶闸管Q2的第二电极连接整流桥D1，所述第二晶闸管Q2的控制极连接可控硅调速电路，第一接口P1的2脚串联电阻F1后连接整流桥D1。
作为上述技术方案的优选，所述继电器有触点换向电路包括继电器K1、第二二极管D2、第三三极管Q3、第二光电耦合器U2、第二电阻R2、第四电阻R4，第二光电耦合器U2的1脚串联第四电阻R4后连接+5V电压，第二光电耦合器U2的2脚连接MCU控制电路，第二光电耦合器U2的4脚串联第二电阻R2后连接+24V电压，第二光电耦合器U2的3脚连接第三三极管Q3的基极，所述第三三极管Q3的发射极接地，所述第三三极管Q3的集电极连接继电器K1，继电器K1连接有+24V电压，第二二极管D2的正极连接第三三极管Q3的集电极，第二二极管D2的负极连接+24V电压，继电器K1设置在整流桥D1和第二接口P2之间。
作为上述技术方案的优选，第一接口P1连接AC220V电源。
作为上述技术方案的优选，第二接口P2连接直流电机。
本发明的有益效果在于：本发明采用可控硅构成的无触点驱动电路及继电器构成的有触点换向电路，完美的实现了电机控制要求，既有无触点驱动电路的快速切换速度，又完全避免了继电器构成的有触点换向电路在触点切换时的强烈火花，从而使继电器的机械触点不会因烧蚀而失效，设计难度明显减小。
附图说明：
以下附图仅旨在于对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。其中：
图1为本发明一个实施例的一种光伏清扫装置的电机控制装置原理框图；
图2为本发明一个实施例的一种光伏清扫装置的电机控制装置电路图。
具体实施方式：
如图1、图2所示，本发明的一种光伏清扫装置的电机控制装置，包括：MCU控制电路、继电器有触点换向电路、可控硅无触点驱动电路和DC220V可控电源，所述MCU控制电路分别与所述继电器有触点换向电路、所述可控硅无触点驱动电路、所述DC220V可控电源连接，所述DC220V可控电源与所述可控硅无触点驱动电路连接，所述可控硅无触点驱动电路与所述继电器有触点换向电路连接；
所述继电器有触点换向电路连接有直流电机，所述直流电机驱动清扫小车对光伏阵列进行清洁；
所述MCU控制电路连接有主控制器，所述主控制器连接有GPRS终端，所述GPRS终端连接有远程控制终端。
所述可控硅无触点驱动电路包括可控硅无触点端子开关电路和可控硅调速电路。
所述可控硅无触点端子开关电路包括第一晶闸管Q1、第一光电耦合器U1、第三电阻R3、第一电阻R1、整流桥D1，所述第一光电耦合器U1的1脚串联第三电阻R3后连接有+5V电压，所述第一光电耦合器U1的2脚连接MCU控制电路，所述第一光电耦合器U1的3脚串联第一电阻R1后连接整流桥D1，所述第一光电耦合器U1的4脚连接第一晶闸管Q1的控制极，所述第一晶闸管Q1的第一电极连接第一接口P1的1脚，所述第一晶闸管Q1的第二电极连接第二晶闸管Q2的第一电极，所述第二晶闸管Q2的第二电极连接整流桥D1，所述第二晶闸管Q2的控制极连接可控硅调速电路，第一接口P1的2脚串联电阻F1后连接整流桥D1。第一接口P1连接AC220V电源。
所述继电器有触点换向电路包括继电器K1、第二二极管D2、第三三极管Q3、第二光电耦合器U2、第二电阻R2、第四电阻R4，第二光电耦合器U2的1脚串联第四电阻R4后连接+5V电压，第二光电耦合器U2的2脚连接MCU控制电路，第二光电耦合器U2的4脚串联第二电阻R2后连接+24V电压，第二光电耦合器U2的3脚连接第三三极管Q3的基极，所述第三三极管Q3的发射极接地，所述第三三极管Q3的集电极连接继电器K1，继电器K1连接有+24V电压，第二二极管D2的正极连接第三三极管Q3的集电极，第二二极管D2的负极连接+24V电压，继电器K1设置在整流桥D1和第二接口P2之间。第二接口P2连接直流电机。
本实施例中的可控硅调速电路和MCU控制电路采用现有的电路实现。
本发明的目的为户外的光伏清扫装置提供一种方便可远程控制的、可自动运行的智能控制系统配合使用的电机控制装置。本发明不涵盖远程控制终端和GPRS终端的实现。
智能控制系统的基本框架包括控制信号的发送者——远程控制终端，可以是手机APP或者网站，通过GPRS信号发送到信号接收装置，既GPRS终端，终端将远程控制信号发送给电机控制装置。电机控制装置根据远程控制信号驱动设备运行。
本实施例的光伏清扫装置的电机控制装置的具体工作原理如下：
当清洁设备运行的时候需要电机正反转(如图2中所示默认状态即为电机正转状态)，AC220V电源从P1输入，经Q2组成的电子无触点开关电路控制后，再经Q1组成的可控硅调速电路(默认开通)到整流桥D1。
当需要电机正转时，MCU发出一个高电平信号给U2，使继电器K1不动作即默认正转；然后再输出一个低电平到U1，使U1开通，从而使Q1开通，整流桥D1即输出DC220V电源经P2给电机，使之正转。
当需要电机停止时，MCU发出一个高电平到U1，使U1关闭，从而使Q1关闭，整流桥D1即停止输出DC220V，使电机停止转动。
当需要电机反转时，MCU先发出一个低电平信号给U2，使继电器动作进行切换；然后延时等待一下，使继电器稳定切换后，再输出一个低电平到U1，使U1开通，从而使Q1开通，整流桥D1即输出DC220V电源经P2给电机，使之反转。
当需要电机停止时，MCU发出一个高电平到U1，使U1关闭，从而使Q1关闭，整流桥D1即停止输出DC220V，使电机停止转动。
如上所述：电机运行时，先使继电器进行切换动作，以完全避免火花产生，然后再打开电源使电机转动。电机停止时，先把电源关闭，再让继电器进行切换动作，以完全避免火花产生，从而使电机失电停止转动。
本实施例所述的一种光伏清扫装置的电机控制装置，包括：MCU控制电路、继电器有触点换向电路、可控硅无触点驱动电路和DC220V可控电源，所述MCU控制电路分别与所述继电器有触点换向电路、所述可控硅无触点驱动电路、所述DC220V可控电源连接，所述DC220V可控电源与所述可控硅无触点驱动电路连接，所述可控硅无触点驱动电路与所述继电器有触点换向电路连接。本发明采用可控硅构成的无触点驱动电路及继电器构成的有触点换向电路，完美的实现了电机控制要求，既有无触点驱动电路的快速切换速度，又完全避免了继电器构成的有触点换向电路在触点切换时的强烈火花，从而使继电器的机械触点不会因烧蚀而失效，设计难度明显减小。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (6)

1.一种光伏清扫装置的电机控制装置，其特征在于，包括：MCU控制电路、继电器有触点换向电路、可控硅无触点驱动电路和DC220V可控电源，所述MCU控制电路分别与所述继电器有触点换向电路、所述可控硅无触点驱动电路、所述DC220V可控电源连接，所述DC220V可控电源与所述可控硅无触点驱动电路连接，所述可控硅无触点驱动电路与所述继电器有触点换向电路连接；
所述继电器有触点换向电路连接有直流电机，所述直流电机驱动清扫小车对光伏阵列进行清洁；
所述MCU控制电路连接有主控制器，所述主控制器连接有GPRS终端，所述GPRS终端连接有远程控制终端。
2.根据权利要求1所述的一种光伏清扫装置的电机控制装置，其特征在于：所述可控硅无触点驱动电路包括可控硅无触点端子开关电路和可控硅调速电路。
3.根据权利要求2所述的一种光伏清扫装置的电机控制装置，其特征在于：所述可控硅无触点端子开关电路包括第一晶闸管Q1、第一光电耦合器U1、第三电阻R3、第一电阻R1、整流桥D1，所述第一光电耦合器U1的1脚串联第三电阻R3后连接有+5V电压，所述第一光电耦合器U1的2脚连接MCU控制电路，所述第一光电耦合器U1的3脚串联第一电阻R1后连接整流桥D1，所述第一光电耦合器U1的4脚连接第一晶闸管Q1的控制极，所述第一晶闸管Q1的第一电极连接第一接口P1的1脚，所述第一晶闸管Q1的第二电极连接第二晶闸管Q2的第一电极，所述第二晶闸管Q2的第二电极连接整流桥D1，所述第二晶闸管Q2的控制极连接可控硅调速电路，第一接口P1的2脚串联电阻F1后连接整流桥D1。
4.根据权利要求1所述的一种光伏清扫装置的电机控制装置，其特征在于：所述继电器有触点换向电路包括继电器K1、第二二极管D2、第三三极管Q3、第二光电耦合器U2、第二电阻R2、第四电阻R4，第二光电耦合器U2的1脚串联第四电阻R4后连接+5V电压，第二光电耦合器U2的2脚连接MCU控制电路，第二光电耦合器U2的4脚串联第二电阻R2后连接+24V电压，第二光电耦合器U2的3脚连接第三三极管Q3的基极，所述第三三极管Q3的发射极接地，所述第三三极管Q3的集电极连接继电器K1，继电器K1连接有+24V电压，第二二极管D2的正极连接第三三极管Q3的集电极，第二二极管D2的负极连接+24V电压，继电器K1设置在整流桥D1和第二接口P2之间。
5.根据权利要求3所述的一种光伏清扫装置的电机控制装置，其特征在于：第一接口P1连接AC220V电源。
6.根据权利要求1所述的一种光伏清扫装置的电机控制装置，其特征在于：第二接口P2连接直流电机。
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