CN113131797B - 一种单相异步电机的遇阻停控制方法 - Google Patents

一种单相异步电机的遇阻停控制方法 Download PDF

Info

Publication number
CN113131797B
CN113131797B CN202110412338.8A CN202110412338A CN113131797B CN 113131797 B CN113131797 B CN 113131797B CN 202110412338 A CN202110412338 A CN 202110412338A CN 113131797 B CN113131797 B CN 113131797B
Authority
CN
China
Prior art keywords
motor
mcu
stop
relay
phase asynchronous
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202110412338.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113131797A (zh
Inventor
孙勇
王越洋
包波军
吴龙文
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ningbo Dooya Mechanic and Electronic Technology Co Ltd
Original Assignee
Ningbo Dooya Mechanic and Electronic Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ningbo Dooya Mechanic and Electronic Technology Co Ltd filed Critical Ningbo Dooya Mechanic and Electronic Technology Co Ltd
Priority to CN202110412338.8A priority Critical patent/CN113131797B/zh
Priority to PCT/CN2021/095401 priority patent/WO2022217699A1/zh
Publication of CN113131797A publication Critical patent/CN113131797A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113131797B publication Critical patent/CN113131797B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P3/00—Arrangements for stopping or slowing electric motors, generators, or dynamo-electric converters
    • H02P3/06—Arrangements for stopping or slowing electric motors, generators, or dynamo-electric converters for stopping or slowing an individual dynamo-electric motor or dynamo-electric converter
    • H02P3/18—Arrangements for stopping or slowing electric motors, generators, or dynamo-electric converters for stopping or slowing an individual dynamo-electric motor or dynamo-electric converter for stopping or slowing an ac motor
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P23/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by a control method other than vector control
    • H02P23/24—Controlling the direction, e.g. clockwise or counterclockwise
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P25/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of AC motor or by structural details
    • H02P25/02—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of AC motor or by structural details characterised by the kind of motor
    • H02P25/04—Single phase motors, e.g. capacitor motors
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P2207/00—Indexing scheme relating to controlling arrangements characterised by the type of motor
    • H02P2207/01—Asynchronous machines

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Operating, Guiding And Securing Of Roll- Type Closing Members (AREA)

Abstract

本发明公开了一种单相异步电机的遇阻停控制方法，单相异步电机包括控制器和电机，电机包括分别用于控制正转和反转的两个控制端，控制器包括MCU、由MCU控制的第一继电器和第二继电器，第一继电器和第二继电器分别连接电机的其中一个控制端，MCU的一个I/O口到连接电机的一个控制端并且连接处为第一检测点，MCU的另一个I/O口到连接电机的另一个控制端并且连接处为第二检测点，遇阻停控制方法包括如下步骤：1)信号检测模块分别检测第一检测点和第二检测点的电压并进行整流滤波得到方波电压信号，然后输出至MCU；2)MCU根据两个方波电压信号，得到两个信号相邻上升沿的时间差数值Δt，当Δt的变化超过一定范围时判断为遇阻。

Description

一种单相异步电机的遇阻停控制方法
技术领域
本发明涉及动力装置，尤其是一种单相异步电机的遇阻停控制方法。
背景技术
生活中电机驱动的卷帘门窗和遮阳帘已经广泛应用，减少了人手动推拉拖动的麻烦，方便了人们的生活。
但是卷帘门窗或遮阳帘通常需要设置遇阻停或遇阻反弹的功能，避免在运行过程中负载遇阻后仍拖动负载，如果不能自动停止运行，会造成不必要的人员损伤或财务损坏，同时电机也容易发生堵转受损，影响电机的使用寿命。因此电机需要安装有遇阻检测装置和控制器，从而实现电机运行时遇阻停或遇阻反弹的功能。
目前常见的实现电机遇阻停的方式是额外增设遇阻检测装置，如机械触发、红外线检测、转速检测等等，一般需要额外安装检测装置，存在成本较高、灵敏度较低、检测不可靠产生误操作等问题影响正常使用。
此外，还有一种如申请号为201710721695.6的中国专利公开的一种卷帘门交流电机遇阻反弹电子电路，其电路包括市电输入接口CN3、交流输入接口CN2、保险丝F1、压敏电阻RV1、输出控制继电器RLY2、输出控制继电器RLY3、电流互感器T1、变压器T2、为整流桥堆REC1、电流过零检测Q4和电压过零检测Q5。该专利通过检测负载变化导致的电流特征变化判断是否遇阻，并进行控制。
但这种通过电压和电流相位差来判断的方式，由于无法直接得到检测点的电流，需要额外安装电流互感器检测小电流，然后再通过比例放大得到，检测误差较大，容易引起误操作。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术存在的问题，提供一种单相异步电机的遇阻停控制方法，成本较低、灵敏度高、可靠性好，准确地实现交流电机运行过程中的遇阻停或遇阻反弹。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种单相异步电机的遇阻停控制方法，所述单相异步电机包括控制器和电机，所述电机包括分别用于控制正转和反转的两个控制端，所述控制器包括MCU、由MCU控制的第一继电器和第二继电器，所述第一继电器和第二继电器分别连接电机的其中一个控制端，其特征在于：所述MCU的一个I/O口到连接电机的一个控制端并且连接处为第一检测点，所述MCU的另一个I/O口到连接电机的另一个控制端并且连接处为第二检测点，所述遇阻停控制方法包括如下步骤：
1)所述信号检测模块分别检测第一检测点和第二检测点的电压并进行整流滤波得到方波电压信号，然后输出至MCU；
2)所述MCU根据两个方波电压信号，得到两个信号相邻上升沿的时间差数值Δt，当Δt的变化超过一定范围时判断为遇阻。
优选的，Δt的变化的判断方式为，在步骤2)中，选取相邻a个Δt为一组，得到a个Δt的平均值M，当M的变化率超过阈值时，则判断为遇阻。
优选的，平均值M变化率的判断方式为，当满足以下两个条件的其中一个时，判断为M的变化率超过阈值：
1)比较相邻两组M的差值，满足相邻两组M的差值大于第一预设值A1；
2)比较相邻两组M的差值，满足至少两个相邻差值均大于预设值A2。
为便于使用者根据需求调整判断遇阻停的灵敏度，避免不同安装环境和负载状态导致遇阻停误判或遇阻无反应，A1和A2分别预设有数值按次序从小到大排列的至少两组。
为避免信号波动和异常值导致控制系统误动作，选取相邻a个Δt为一组时，MCU1自动过滤异常值，当某个Δt偏差大于M的30％判断为异常值。
优选的，a的取值范围为≥7。
与现有技术相比，本发明的优点在于：只需将MCU与电机连接检测两个控制端的电压即可，而无需设置其他的检测装置，成本较低，而且根据两个检测点的电压信号相位差变化率为判断的根据，检测可靠性高；对判断遇阻停标准的预设值预设有数值按次序从小到大排列的至少两组，便于使用者根据需求调整判断遇阻停的灵敏度，避免不同安装环境和负载状态导致遇阻停误判或遇阻无反应；在判断过程中筛选去除异常信号值，并且通过求数组的平均值降低异常信号值的影响，避免信号波动和异常值导致控制系统误动作，使控制更准确可靠。
附图说明
图1为本发明的电机的控制器的原理框图；
图2为本发明的电机的控制器的检测原理框图；
图3为本发明的控制器的MCU在电机运行时处理得到的电压示意图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
用于驱动卷帘或遮阳帘的管状电机一般采用单相异步交流电机(感应电机的一种)，能够直连家用220V市电，并且通过设置继电器切换主、副绕组，从而改变电机的旋转方向，由于负载大小稳定，因此正常运行状态时单相异步交流电机匀速运转，输出恒定。
参见图1和图2，一种单相异步电机的遇阻停控制方法，包括控制器和电机3，现有技术中电机3通常外接有三条线，其中两条为控制端，控制端的其中一条通电后控制电机3正转，另一条通电后控制电机3反转，除了控制端的剩余一条线连接零线N。控制器包括MCU1和继电器组2，MCU1控制继电器组2的动作，使其控制端的两条线接通或断开市电电源，从而实现控制电机3正转或反转。继电器组2可以为常开双联继电器，本实施例中，继电器组2中包括了两个相同的常开继电器，分别为第一继电器21和第二继电器22，其中，第一继电器21连接电机3的一个控制端，第二继电器22连接电机3的另一个控制端，从而控制电机3正转或反转，即当MCU1控制第一继电器21闭合导通后控制电机3正转，当MCU1控制第二继电器组22闭合导通后控制电机3反转，同一时间两个继电器只能导通一个。
MCU1的两个I/O口分别通过信号检测模块连接到电机3的两个控制端，连接处构成第一检测点O1(与控制正转的控制端的连接处)和第二检测点O2(与控制反转的控制端的连接处)，信号检测模块用于分别检测两个检测点的电压信号并将其整流滤波后输出对应的电压信号方波至MCU1，即如图2和3中所示，在第一检测点O1检测到的电压信号对应方波S1，在第二检测点O2检测到的电压信号对应方波S2。
当电机3开始运转时，MCU1检测第一检测点O1和第二检测点O2的电压，当电机3带恒定负载匀速运行时，电机3内部的定子和转子在运行过程中保持电磁平衡，第一检测点O1和第二检测点O2的电压的相位差保持稳定，参见图3，上方的方波S1代表第一检测点O1，下方的方波S2代表第二检测点O2；当遇阻时，即卷帘下降至地面或障碍物，负载突然减小，使电机3的输出转速(即转子转速)变小，导致电机3定子部分主绕组和副绕组的电参数发生变化，此时第一检测点O1和第二检测点O2的电压的相位差发生变化，然后控制器再控制电机3停转或反弹。
可替代的，遇阻也可以是负载突然增大，即卷帘上升至完全收起，此时电机堵转，同样导致电机定子部分主绕组和副绕组的电参数发生变化。
具体的，包括如下步骤：
1)信号检测模块分别检测第一检测点O1和第二检测O2的电压并进行整流滤波得到方波电压信号，然后输出至MCU1；
2)所述MCU(1)根据两个方波电压信号，得到两个信号相邻上升沿的时间差数值Δt，当Δt的变化超过一定范围时判断为遇阻。
在本实施例中，步骤2)中的Δt的变化超过一定范围的判断方式为：选取相邻a个Δt为一组，得到a个Δt的平均值M，当M的变化率超过阈值时，则判断为符合条件，即电机3遇阻。优选的，a的取值范围≥7。当满足以下两个条件的其中一个时，判断为M的变化率超过阈值：
1)比较相邻两组M的差值，满足相邻两组M的差值大于第一预设值A1；即相邻两组平均值分别为M1和M2，满足M1＞A1，M2＞A1；
2)比较相邻两组M的差值，满足至少两个相邻差值均大于预设值A2；如取相邻的三组平均值分别为M1、M2和M3，满足M2-M1＞A2同时M3-M2＞A2。
A1和A2可以分别预设有数值按次序从小到大排列的至少两组，选择不同组别的值，能够便于使用者根据需求调整判断遇阻停的灵敏度，避免不同安装环境和负载状态导致遇阻停误判或遇阻无反应。
在上述选取相邻a个Δt为一组时，MCU1自动过滤异常值，当某个Δt偏差大于M的30％判断为异常值。
在MCU1判断遇阻后，控制继电器组2的动触点动作，使得电机3反向运转或停转来解决遇阻问题。
电机遇阻停即实现自动设置行程的功能(每次运行至行程点遇阻即停)。也能够配合控制器内部的计时器、数据储存器或者其他行程检测装置(现有技术)，实现卷帘或遮阳帘第一次运行后自动记录限位点(即行程点)，使用者可以手动阻止卷帘或遮阳帘在某个位置停止，使其以后运行在该行程长度。

Claims (6)

1.一种单相异步电机的遇阻停控制方法，所述单相异步电机包括控制器和电机(3)，所述电机(3)包括分别用于控制正转和反转的两个控制端，所述控制器包括MCU(1)、由MCU(1)控制的第一继电器(21)和第二继电器(22)，所述第一继电器(21)和第二继电器(22)分别连接电机(3)的其中一个控制端，其特征在于：所述MCU(1)的一个I/O口通过信号模块连接到电机(3)的一个控制端并且连接处为第一检测点(O1)，所述MCU(1)的另一个I/O口也通过所述信号检测模块连接到电机(3)的另一个控制端并且连接处为第二检测点(O2)，所述遇阻停控制方法包括如下步骤：
1)所述信号检测模块分别检测第一检测点(O1)和第二检测点(O2)的电压并进行整流滤波得到方波电压信号，然后输出至MCU(1)；
2)所述MCU(1)根据两个方波电压信号，得到两个信号相邻上升沿的时间差数值Δt，当Δt的变化超过一定范围时判断为遇阻。
2.根据权利要求1所述的单相异步电机的遇阻停控制方法，其特征在于：在步骤2)中，选取相邻a个Δt为一组，得到a个Δt的平均值M，当M的变化率超过阈值时，则判断为遇阻。
3.根据权利要求2所述的单相异步电机的遇阻停控制方法，其特征在于：当满足以下两个条件的其中一个时，判断为M的变化率超过阈值：
1)比较相邻两组M的差值，满足相邻两组M的差值大于第一预设值A1；
2)比较相邻两组M的差值，满足至少两个相邻差值均大于预设值A2。
4.根据权利要求3所述的单相异步电机的遇阻停控制方法，其特征在于：A1和A2分别预设有数值按次序从小到大排列的至少两组。
5.根据权利要求2所述的单相异步电机的遇阻停控制方法，其特征在于：选取相邻a个Δt为一组时，MCU(1)自动过滤异常值，当某个Δt偏差大于M的30％判断为异常值。
6.根据权利要求2所述的单相异步电机的遇阻停控制方法，其特征在于：a的取值范围为≥7。
CN202110412338.8A 2021-04-16 2021-04-16 一种单相异步电机的遇阻停控制方法 Active CN113131797B (zh)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110412338.8A CN113131797B (zh) 2021-04-16 2021-04-16 一种单相异步电机的遇阻停控制方法
PCT/CN2021/095401 WO2022217699A1 (zh) 2021-04-16 2021-05-24 一种单相异步电机的遇阻停控制方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110412338.8A CN113131797B (zh) 2021-04-16 2021-04-16 一种单相异步电机的遇阻停控制方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113131797A CN113131797A (zh) 2021-07-16
CN113131797B true CN113131797B (zh) 2022-05-03

Family

ID=76776867

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110412338.8A Active CN113131797B (zh) 2021-04-16 2021-04-16 一种单相异步电机的遇阻停控制方法

Country Status (2)

Country Link
CN (1) CN113131797B (zh)
WO (1) WO2022217699A1 (zh)

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03124282A (ja) * 1989-10-06 1991-05-27 Amada Co Ltd インダクションモータによる位置決め装置
DE69501550D1 (de) * 1994-12-29 1998-03-05 Aliade Sa Vorrichtung zum Anhalten einer einphasigen Asynchronmaschine mit Kondensator
KR20040066035A (ko) * 2003-01-16 2004-07-23 도요다 지도샤 가부시끼가이샤 모터제어장치
EP1703630A2 (en) * 2005-03-15 2006-09-20 Jtekt Corporation Controller for brushless motor
CN202218183U (zh) * 2011-09-14 2012-05-09 宁波杜亚机电技术有限公司 智能化电机控制器
CN103015840A (zh) * 2013-01-04 2013-04-03 浙江先锋机械有限公司 开门机驱动门体遇阻退停检控方法及其系统
WO2017047698A1 (ja) * 2015-09-16 2017-03-23 三菱電機株式会社 電力変換装置および駆動装置
CN107359840A (zh) * 2017-08-22 2017-11-17 漳州信德堡电子科技有限公司 卷帘门交流电机遇阻反弹电子电路
CN108756706A (zh) * 2018-06-05 2018-11-06 福建安麟智能科技股份有限公司 一种交流卷帘门控制方法及控制系统
CN112065257A (zh) * 2020-08-12 2020-12-11 福建安麟机电科技有限公司 一种卷帘门遇阻控制方法

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07118925B2 (ja) * 1987-09-29 1995-12-18 アルプス電気株式会社 パワーウインド装置
JP2000087645A (ja) * 1998-09-09 2000-03-28 Toyo Denso Co Ltd パワーウインド装置
CN108798350A (zh) * 2018-05-29 2018-11-13 重庆海德世拉索系统（集团）有限公司 汽车车窗电机控制电路及方法
CN109700173A (zh) * 2018-05-31 2019-05-03 乐歌人体工学科技股份有限公司 升降桌控制方法
CN110262332A (zh) * 2019-06-13 2019-09-20 浙江理工大学 一种电动升降桌遇阻回退的方法及装置
CN110617003B (zh) * 2019-09-20 2020-09-11 深圳市欣诚科技有限公司 一种卷闸门遇阻停控制方法及控制装置
CN111456614A (zh) * 2020-05-21 2020-07-28 四川辰星电子有限公司 一种电动卷帘门检测控制方法及其装置

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03124282A (ja) * 1989-10-06 1991-05-27 Amada Co Ltd インダクションモータによる位置決め装置
DE69501550D1 (de) * 1994-12-29 1998-03-05 Aliade Sa Vorrichtung zum Anhalten einer einphasigen Asynchronmaschine mit Kondensator
KR20040066035A (ko) * 2003-01-16 2004-07-23 도요다 지도샤 가부시끼가이샤 모터제어장치
EP1703630A2 (en) * 2005-03-15 2006-09-20 Jtekt Corporation Controller for brushless motor
CN202218183U (zh) * 2011-09-14 2012-05-09 宁波杜亚机电技术有限公司 智能化电机控制器
CN103015840A (zh) * 2013-01-04 2013-04-03 浙江先锋机械有限公司 开门机驱动门体遇阻退停检控方法及其系统
WO2017047698A1 (ja) * 2015-09-16 2017-03-23 三菱電機株式会社 電力変換装置および駆動装置
CN107359840A (zh) * 2017-08-22 2017-11-17 漳州信德堡电子科技有限公司 卷帘门交流电机遇阻反弹电子电路
CN108756706A (zh) * 2018-06-05 2018-11-06 福建安麟智能科技股份有限公司 一种交流卷帘门控制方法及控制系统
CN112065257A (zh) * 2020-08-12 2020-12-11 福建安麟机电科技有限公司 一种卷帘门遇阻控制方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
霍尔传感器在电动卷帘门的应用;崔佳冬等;《电子与封装》;20070720(第07期) *

Also Published As

Publication number Publication date
CN113131797A (zh) 2021-07-16
WO2022217699A1 (zh) 2022-10-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109417347B (zh) 用于可调速驱动器中智能断路的系统和方法
US8633666B2 (en) Method and device for activating monitoring by a jamming protection function in an electrical closing system
JP3987976B2 (ja) バックドア自動開閉装置
KR20010014983A (ko) 전원공급장치, 방법 및 전자장치
WO2007108092A1 (ja) 開閉器の状態監視装置
CN102025133A (zh) 电梯的安全电路
CN113131797B (zh) 一种单相异步电机的遇阻停控制方法
CN105115620A (zh) 三相同步门电机的绕组温度检测、及过热保护方法和系统
EP1131873B1 (en) A system and a method for protecting an electric motor and its control circuit, and an electric motor
US6160955A (en) Control circuits of an apparatus for physical exercises
CN1204409C (zh) 感应电动机用过载检测方法
CN206705428U (zh) 一种电梯安全回路检测电路
US20230078868A1 (en) Device and method for diagnosing failure of inverter initial charging circuit
KR101735167B1 (ko) 차량용 선루프의 안티-핀치 시스템의 핀치 검출 방법 및 이러한 방법을 사용하는 장치
CN113216820A (zh) 带防误操作智能控制器的卷帘门
US5406179A (en) Garage door edge electrical interface
JP2001302132A (ja) エレベータの電源異常検出装置
JPH10337091A (ja) 電動機駆動用インバータの再始動制御方法
US20220239107A1 (en) Photovoltaic energy storage system and control method thereof
KR102658605B1 (ko) 모터 구동용 전원 회로의 돌입 전류 제한 회로 및 돌입 전류 제한 방법
JPH09219984A (ja) モータ駆動制御装置
KR102530374B1 (ko) 전력 변환 장치 및 이를 포함하는 공기 조화기
JP4143049B2 (ja) バックドア自動開閉装置
JP3927439B2 (ja) パワーウィンドウの挟み込み検出装置
JP4744736B2 (ja) 建築用電動開閉体の制御装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant