CN110130776A - 直线电机驱动式平移门及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种直线电机驱动式平移门及其控制方法，平移门包括导轨、门扇，在所述导轨内设有电机定子，所述定子上缠绕有电枢绕组；所述门扇上设有动轨，所述动轨安装于导轨内，所述动轨轴向的中间设有永磁磁钢，所述永磁磁钢布满整个动轨；所述永磁磁钢两侧设有滚轮，在所述门扇的开门侧与关门侧各设置一个电机。该平移门门扇的控制方法为：步骤一，确定门扇位置；步骤二，利用检测两侧电机的霍尔传感器输出变化值以及电机的工作电流判断门扇是否脱离关门侧或开门侧；步骤三，一旦脱离开门侧，关门侧电机控制门扇向关门侧移动，一旦脱离关门侧，则相反。

Description

直线电机驱动式平移门及其控制方法

技术领域

本发明涉及平移门领域，尤其涉及一种直线电机驱动式平移门及其控制方法。

背景技术

电动平移门一般采用皮带作为传动装置，门扇在移动时，存在动力传递介质的问题，传统结构易打滑，与固定端不易结合，驱动部分的安全可靠性较低。

发明内容

针对上述技术问题，本发明提供一种采用ARM微处理器及直线电机驱动式平移门及其控制方法。

本发明的技术方案是提供一种直线电机驱动式平移机构，所述平移机构包括导轨、动轨、电机，所述导轨中设有轨道槽，所述动轨安装于轨道槽内，所述电机设置于导轨内；在所述动轨的外侧面安装有若干滚轮，所述轨道槽的底部为承托滚轮的平台；

所述动轨的上表面沿轴向排布磁钢，所述磁钢N极、S极交替排列，所述电机与磁条相连接，通过电机驱动动轨在导轨内沿轴向平移；

所述动轨下方安装负载装置。

基于上述电机驱动是平移机构，本发明还提供直线电机驱动式平移门，所述平移门包括导轨、门扇，在所述导轨内设有电机定子，所述定子上缠绕有电枢绕组；所述门扇上设有动轨，所述动轨安装于导轨内，所述动轨轴向的中间设有永磁磁钢，所述永磁磁钢布满整个动轨；所述永磁磁钢两侧设有滚轮，在所述门扇的开门侧与关门侧各设置一个电机。

进一步的，所述平移门在开门侧、关门侧各设置一组霍尔传感器，所述霍尔传感器用于采集动轨的实时位置。

本发明还提供上述直线电机驱动式平移门的控制方法，所述控制方法为：

步骤一，确定门扇位置；

步骤二，利用检测两侧电机的霍尔传感器输出变化值以及电机的工作电流判断门扇是否脱离关门侧或关门侧；

步骤三，一旦脱离开门侧，关门侧电机控制门扇向关门侧移动，一旦脱离关门侧，则相反。

进一步的，控制过程中，实时采集两侧电机的霍尔值变化监测门扇的当前位置。

进一步的，所述步骤三具体为：

在开门过程中，门扇现在关门侧由关门侧电极驱动所述门扇向开门侧移动，当所述开门侧电机的霍尔值计数装置检测到门扇已完全覆盖电机，则停止关门侧电机驱动，启动开门侧电机驱动；

在同样关门过程中，门扇先在开门侧时由开门侧电机先驱动所述门扇向关门侧移动，当所述关门门侧电机的霍尔值计数装置检测到门扇已完全覆盖电机，则停止开门侧电机驱动，启动关门侧电机驱动。

如果门扇运行中途开关门方向变换，对门扇先实行制动让门的速度降到低值后再启动门扇向反方向运行。

在一侧电机制动过程中，如果另一侧电机霍尔计数检测到门扇已完全覆盖，则接力执行制动控制，停止另一侧电机控制。

两侧电机的设计参数相同，在切换时，先行驱动的电机运行控制参数作为后驱动电机的启动时的运行控制初始参数。

根据门的运动方向，目标方向侧的电机一旦检测到门扇已完全覆盖，则接力另一侧的电机控制，另一侧电机控制停止，接力时初始控制参数采用另一侧电机的控制参数。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：本发明提供的直线电机驱动式平移门提供了一种新的平移门结构，利用平移门的轨道作为驱动门扇移动的电机的定子部分，利用门扇作为电机的动子部分，通过该特殊结构的直线电机，对门扇进行开、关门的控制；该结构使门扇在移动过程中，连接更稳固。

本发明还提供该电机的控制方法，该方法通过实时采集两侧电机的霍尔值变化监测门扇的当前位置，该方法对门扇的控制更为准确。

附图说明

图1为本发明直线电机驱动式平移机构的结构示意图；

图2为本发明导轨的结构示意图；

图3为本发明门扇的结构示意图；

图4为本发明直线电机驱动式平移门的剖视图；

图5为本发明中导轨的立体图；

图中，1-导轨、2-动轨、3-门扇、2-电机。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例的附图，对本发明中实施例的技术方案进行描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本发明提供一种直线电机4驱动式平移机构，所述平移机构包括导轨1、动轨2、电机4，所述导轨1中设有轨道槽，所述动轨2安装于轨道槽内，所述电机4设置于导轨1内；在所述动轨2的外侧面安装有若干滚轮，所述轨道槽的底部为承托滚轮的平台；

所述动轨2的上表面沿轴向排布磁钢，所述磁钢N极、S极交替排列，所述电机4与磁条相连接，通过电机4驱动动轨2在导轨1内沿轴向平移；

所述动轨2下方安装负载装置。

基于上述平移机构，本发明提供的直线电机4驱动式平移门如图3所示，包括导轨1、门扇3，在所述导轨1内设有电机4定子，所述定子上缠绕有电枢绕组；所述门扇3上设有动轨2，所述动轨2安装于导轨1内，所述动轨2轴向的中间设有永磁磁钢，所述永磁磁钢布满整个动轨2；所述永磁磁钢两侧设有滚轮，在所述门扇3的开门侧与关门侧各设置一个电机4。

进一步的，所述平移门在开门侧、关门侧各设置一组霍尔传感器，所述霍尔传感器用于采集动轨2的实时位置信息。

本实施例提供的平移门，采用滚轮方式平移，具体的，在永磁磁钢两侧，并排安装若干滚轮，在导轨1上为开口向下的门形，底部设有安装滚轮的平台，用于滚轮在导轨1内平移。

在整个动轨2的最下方设有门体的安装部，该安装部为“ㄇ”字型，开口部用于安装门体。

本发明提供的直线电机4驱动式平移门提供了一种新的平移门结构，利用平移门的轨道作为驱动门扇3移动的电机4的定子部分，利用门扇3作为电机4的动子部分，通过该特殊结构的直线电机4，对门扇3进行开、关门的控制；该结构使门扇3在移动过程中，连接更稳固。

本发明还提供上述直线电机4驱动式平移门的控制方法，所述控制方法为：

步骤一，确定门扇3位置；

步骤二，利用检测两侧电机4的霍尔传感器输出变化值以及电机4的工作电流判断门扇3是否脱离关门侧或开门侧；

步骤三，一旦脱离开门侧，关门侧电机4控制门扇3向关门侧移动，一旦脱离关门侧，则相反。

进一步的，所述步骤三具体为：

在开门过程中，门扇3现在关门侧由关门侧电极驱动所述门扇3向开门侧移动，当所述开门侧电机4的霍尔值计数装置检测到门扇3已完全覆盖电机4，则停止关门侧电机4驱动，启动开门侧电机4驱动。

门体位置的确定，初始上电后，先控制关门侧电机4驱动门体向开门方向移动，确定开门位置，利用检测关门侧电机4的霍尔传感器输出变化值以及电机4的工作电流判断门体是否脱离关门侧电机4，一旦脱离则停止关门侧电机4工作，然后控制开门侧电机4驱动门体向开门方向移动，直到检测开门侧电机4的霍尔传感器停止变化即确定为门体的开门位置，此时两电机4的霍尔传感器计数都清零，然后控制开门侧电机4驱动门体关门，同样一旦检测到门体脱离开门侧电机4则改为关门侧电机4驱动门体关门，直到检测关门侧电机4的霍尔传感器停止变化即确定为门体的关门位置，整个关门过程中两侧电机4都对霍尔值进行计数，确定好关门位置后即保存两侧电机4的霍尔计数值，对应门体在两侧电机4下的行程，也即确定了门体的总行程。

在同样关门过程中，门扇3先在开门侧时由开门侧电机4先驱动所述门扇3向关门侧移动，当所述开门门侧电机4的霍尔值计数装置检测到门扇3已完全覆盖电机4，则停止开门侧电机4驱动，启动关门侧电机4驱动。

在本实施例中，如果门扇3运行中途开关门方向变换，对门扇3先实行制动让门的速度降到低值后再启动门扇3向反方向运行。

在一侧电机4制动过程中，如果另一侧电机4霍尔计数检测到门扇3已完全覆盖，则接力执行制动控制，停止另一侧电机4控制。

两侧电机4的设计参数相同，在切换时，先行驱动的电机4运行控制参数作为后驱动电机4的启动时的运行控制初始参数。

根据门的运动方向，目标方向侧的电机4一旦检测到门扇3已完全覆盖，则接力另一侧的电机4控制，另一侧电机4控制停止，接力时初始控制参数采用另一侧电机4的控制参数。

该方法通过实时采集两侧电机4的霍尔值变化监测门扇3的当前位置，该方法对门扇3的控制更为准确。

本发明创造所述的应用方式可根据实际情况进行调整，并不是用来限制发明创造。以上对本发明所提供的技术方案进行了详细介绍；本实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法。本发明所述的应用方式可根据实际情况进行调整，并不是用来限制本发明。

Claims (10)

1.直线电机驱动式平移门，其特征在于，所述平移门包括导轨、门扇，在所述导轨内设有电机定子，所述定子上缠绕有电枢绕组；所述门扇上设有动轨，所述动轨安装于导轨内，所述动轨轴向的中间设有永磁磁钢，所述永磁磁钢布满整个动轨；所述永磁磁钢两侧设有滚轮，在所述门扇的开门侧与关门侧各设置一个电机。

2.根据权利要求1所述的直线电机驱动式平移门，其特征在于，所述平移门在开门侧、关门侧各设置一组霍尔传感器，所述霍尔传感器用于采集动轨的实时位置。

3.根据权利要求1所述的直线电机驱动式平移门的控制方法，其特征在于，所述控制方法为：

步骤一，确定门扇位置；

步骤二，利用检测两侧电机的霍尔传感器输出变化值以及电机的工作电流判断门扇是否脱离关门侧或开门侧；

步骤三，一旦脱离开门侧，关门侧电机控制门扇向关门侧移动，一旦脱离关门侧，则相反。

4.根据权利要求3所述的控制方法，其特征在于，控制过程中，实时采集两侧电机的霍尔值变化监测门扇的当前位置。

5.根据权利要求4所述的控制方法，其特征在于，所述步骤三具体为：

在开门过程中，门扇现在关门侧由关门侧电极驱动所述门扇向开门侧移动，当所述开门侧电机的霍尔值计数装置检测到门扇已完全覆盖电机，则停止关门侧电机驱动，启动开门侧电机驱动；

在同样关门过程中，门扇先在开门侧时由开门侧电机先驱动所述门扇向关门侧移动，当所述关门门侧电机的霍尔值计数装置检测到门扇已完全覆盖电机，则停止开门侧电机驱动，启动关门侧电机驱动。

6.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，如果门扇运行中途开关门方向变换，对门扇先实行制动让门的速度降到低值后再启动门扇向反方向运行。

7.根据权利要求6所述的控制方法，其特征在于，在一侧电机制动过程中，如果另一侧电机霍尔计数检测到门扇已完全覆盖，则接力执行制动控制，停止另一侧电机控制。

8.根据权利要求6所述的控制方法，其特征在于，两侧电机的设计参数相同，在切换时，先行驱动的电机运行控制参数作为后驱动电机的启动时的运行控制初始参数。

9.根据权利要求6所述的控制方法，其特征在于，根据门的运动方向，目标方向侧的电机一旦检测到门扇已完全覆盖，则接力另一侧的电机控制，另一侧电机控制停止，接力时初始控制参数采用另一侧电机的控制参数。

10.直线电机驱动式平移机构，其特征在于，所述平移机构包括导轨、动轨、电机，所述导轨中设有轨道槽，所述动轨安装于轨道槽内，所述电机设置于导轨内；在所述动轨的外侧面安装有若干滚轮，所述轨道槽的底部为承托滚轮的平台；

所述动轨的上表面沿轴向排布磁钢，所述磁钢N极、S极交替排列，所述电机与磁条相连接，通过电机驱动动轨在导轨内沿轴向平移；

所述动轨下方安装负载装置。