CN113179055A

CN113179055A - 一种电位器、电力控制电路、电力控制装置

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Publication number: CN113179055A
Application number: CN202110519865.9A
Authority: CN
Inventors: 冯建强; 冯宇
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2021-05-12
Filing date: 2021-05-12
Publication date: 2021-07-27

Abstract

本发明提出了一种电位器、电力控制电路、装置及电力控制电路的应用，涉及工业控制技术领域，所述电力控制电路包括：调压模块，其包括滑动臂，所述滑动臂配置有一分压接点；互锁信号控制电路，所述互锁信号控制电路根据所述分压接点及滑动臂间的电压极性输出正向及反向控制信号；调速开关电路，所述调速开关电路根据所述分压接点及滑动臂间的电压值调整电机转速，并且，操作端可采用无级平滑调节，不累手腕调节顺滑；压缩了操作端到执行端控制导线数目，方便安装操作和维护。

Description

一种电位器、电力控制电路、电力控制装置

技术领域

本发明涉及工业控制技术领域，尤其涉及一种电位器、电力控制电路、电力控制装置及电力控制电路的应用。

背景技术

绕线转子电机，以改变绕线转子中流过的感应电流来实现电机力矩及转速的增减以达到相对平滑的动力输出效果，现有技术中常用的是凸轮控制器，通过开关触点的接通、关断控制小型绕线式转子电机的启动、停止、调速、换向和制动。

现有技术中，起重装备部分采用绕线式异步电动机拖动，存在的技术问题如下：

1、操作手柄的档位定位结构，长时间操作时，累手腕，体验差；控制器内部触点转换速度慢、易烧损。

2、小车滑线或者包括电机电源线及转子线(通常为6根)，或者包括接触器控制线(此时为8根线)，受使用时间、及所处环境的影响易老化，增加维护工作量，占比故障率60％以上，且只能应用6极、8极或以上慢速电机，严重影响了设备运行速度及效率；

3、连线多，故障率高，空间小，安装维护十分不便。

4、电机提速空间小、难以提升效率和速度。

发明内容

本发明在于提供一种电位器，可以改变电压极性及电压差，输出控制所需的电压，实现多项控制线路的简化、压缩，达到节约材料、方便安装、使用、维护的目的。

第一方面，本发明一个或多个实施例提供了一种电位器，所述电位器的电源端与接地端之间配置有至少一个滑动臂及至少一个分压接点；或，

两个以上滑动臂，且至少有一个滑动臂异端配置。

第二方面，本发明一个或多个实施例提供了一种电力控制电路，所述控制电路包括：

电位器，用以改变电压极性及电压差；

互锁信号控制电路，用以实现开关量的互锁控制；

调速开关电路，用以实现模拟量或模拟量及开关量的综合控制。

可选地，所述互锁信号控制电路根据所述分压接点及滑动臂间的电压极性输出正向及反向控制信号。

可选地，所述调速开关电路根据所述分压接点及滑动臂间的电压值调整相应的开关量及模拟量。

可选地，所述互锁信号控制电路包括：

第一电子开关，所述第一电子开关的正极输入端与所述分压接点连接，且第一电子开关的正极输入端与所述分压接点之间配置有第一整流单元，所述第一电子开关的负极输入端与所述滑动臂连接；

第二电子开关，所述第二电子开关的正极输入端与所述滑动臂连接，且第二电子开关的正极输入端与所述分压接点之间配置有第二整流单元，所述第二电子开关的负极输入端与所述分压接点连接。

可选地，所述调速开关电路包括：

整流桥，所述整流桥电源输入端分别连接所述分压接点及滑动臂；

多个电子开关电路，电子开关电路中每个电子开关预设导通电压值，每个电子开关达到预设导通电压值时导通。

可选地，所述电子开关电路包括：

n个电子开关，其中每个电子开关的正输入端与所述整流桥的正极连接，每个电子开关的负输入端与所述整流桥的负极连接；

第n个电子开关正输入端与所述整流桥的正极的电路上配置有n-1个二极管，n≥2。

可选地，所述整流桥为单相全桥整流器。

第三方面，本发明一个或多个实施例提供了一种电力控制装置，所述控制装置包括：

操作端，所述操作端用于发出触发指令；

包括调压模块，调压模块根据触发指令改变电压差及极性，所述调压模块包括电位器，所述电位器的电源端与接地端之间配置有至少一个滑动臂及至少一个分压接点；

执行端，包括，

互锁信号控制电路，所述互锁信号控制电路根据所述分压接点及滑动臂间的电压极性输出正向及反向控制信号；

调速开关电路，所述调速开关电路根据所述分压接点及滑动臂间的电压值调功、调速。

第四方面，本发明一个或多个实施例提供了电力控制电路的应用，所述电力控制电路用于完成一组互锁信号的控制及多组开关量、模拟量的同步控制。

有益效果

本发明提出了一种电位器、电力控制电路、电力控制装置及电力控制电路的应用，所述电位器的电源端与接地端之间配置有至少一个滑动臂及至少一个分压接点；或，两个以上滑动臂，且至少有一个滑动臂异端配置；所述电力控制电路包括：调压模块，其包括滑动臂，所述滑动臂配置有一分压接点；互锁信号控制电路，所述互锁信号控制电路根据所述分压接点及滑动臂间的电压极性输出正向及反向控制信号；调速开关电路，所述调速开关电路根据所述分压接点及滑动臂间的电压值调整电机转速及相应开关的通断；

1、提供了一种电位器，可以改变电压极性及电压差，输出控制所需的电压，可以简化、压缩控制线路，节约材料，安装、使用、维护方便；另外解决普通电位器接地端断路引发突然全额动力输出的事故。

2、本电力控制电路操作端采用无级平滑调节的方式，不累手腕调节顺滑，体验良好；压缩小车滑线段控制导线数目，方便安装操作和维护。

3、通过调速开关电路可以升级控制器变速档位，提升电机转速，增加电机控制的平滑度。

附图说明

为了更清楚地说明本说明书一个或多个实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本说明书中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例的一种电位器的结构示意图；

图2为本发明实施例的另一种电位器的结构示意图；

图3为本发明实施例的一种电力控制电路的结构示意图；

图4为图3实施例的具体电力控制电路的电路图；

图5为本发明另一种实施例的电位器的结构示意图；

图6为本发明另一种实施例的电位器的结构示意图；

图7为本发明实施例的一种电力控制装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。

下面结合附图说明和具体实施例对本发明作进一步描述：

实施例一:

图1示出了本发明实施例的一种电位器的结构示意图，如图1所示，所述电位器的电源端与接地端之间配置有至少一个滑动臂及至少一个分压接点，可以改变电压极性及电压差，输出控制所需的电压，可以简化、压缩控制线路，节约材料，安装、使用、维护方便。例如：可以从分压点、滑动臂之间获得0到正极大值的电压；或者0到负极大值的电压。并且，无论电位器哪一端发生断路故障，都不可能输出全额电压信号，从而避免突然不受控的全额功率输出引起的伤人、损坏设备的事故发生，确保设备安全运行。

实施例二：

图2示出了本发明实施例的一种电位器的结构示意图，如图2所示，所述电位器的电源端与接地端之间配置有两个以上滑动臂，且至少有一个滑动臂异端配置。本实施例为两个滑动臂，其中一个为设置臂(u₁)，另一个为操作臂(u₂)。

实施例三：

图3示出了一种实施例的电力控制电路的结构示意图；图4为图3实施例的具体电力控制电路的电路图；图5为本发明实施例的电位器的结构示意图；

如图3-5所示，所述控制电路包括：

电位器10，用以改变电压极性及电压差；

互锁信号控制电路20，用以实现开关量的互锁控制；

调速开关电路30，用以实现模拟量或模拟量及开关量的综合控制。

本实施例中，主电源经过电源适配器后，得到稳定的直流电压，加至图中电位器10的V₊、V₀，通过调节滑动臂与分压接点的相对位置改变电压极性和差值，例如：可以从u₁、u₂之间获得0到正极大值的电压；或者0到负极大值的电压；其中一路经所述互锁信号控制电路20根据所述分压接点及滑动臂间的电压极性输出正向及反向控制信号；另一路经调速开关电路30内整流桥整流后根据所述分压接点及滑动臂间的电压值变化调整电机转速。

本实施例提出了一种电力控制电路，可以通过互锁信号控制电路，实现开关量的互锁控制；(例如，电机正反转、加热与制冷)，通过调速开关电路实现模拟量或模拟量及开关量的综合控制。(模拟量针对调速、调功设备的控制；开关量针对例如接触器的通断、设备的启停)。

具体地，所述互锁信号控制电路包括：

第一电子开关201，所述第一电子开关的正极输入端与所述分压接点连接，且第一电子开关的正极输入端与所述分压接点之间配置有第一整流单元，所述第一电子开关的负极输入端与所述滑动臂连接，所述第一电子开关导通，所控制的反向接触器(或者正向接触器)吸合；

第二电子开关202，所述第二电子开关的正极输入端与所述滑动臂连接，且第二电子开关的正极输入端与所述分压接点之间配置有第二整流单元，所述第二电子开关的负极输入端与所述分压接点连接，所述第二电子开关导通，所控制的正向接触器(反向接触器)吸合。

需要说明的是，所述第一、第二整流单元例如可以为整流二极管或者三极管等等，具体不做限定，出于成本的考虑优选整流二极管。

具体地，所述调速开关电路30包括：

整流桥301，所述整流桥电源输入端分别连接所述分压接点u₁及滑动臂u₂；

具体地，所述电子开关电路包括：

如图4所示，随着u₁、u₂之间电压差的增大电子开关电路中的电子开关从右至左依次工作，需要说明的是，调速开关电路中电子开关的数量不限定，并且可以根据元器件的极限参数进行增加，提高电机的转速和运行效率，并且增加了电机控制的平滑度。还需要说明的是，电子开关的类型具体也不做限定，本实施例中选用的是固态继电器，还可以为晶闸管、晶体管、场效应管、可控硅等等。

优选的，所述整流桥为单相全桥整流器。

需要说明的是，如图5所示，滑动臂配置的分压接点位置并不限位于中点位置；分压接点的位置可以进行上下调整，目的是根据滑动臂的滑动改变u₁、u₂之间的压差，并且能够得到所需要的特定的电压值调节范围，实现电压的平滑调节。

本实施例中，主电源经过电源适配器后，得到稳定的直流电压，加至图中调压模块10，通过调节滑动臂及分压接点改变电压差，例如：可以从u₁、u₂之间获得0到正极大值的电压；或者0到负极大值的电压；其中一路经所述互锁信号控制电路20根据所述分压接点及滑动臂间的电压极性输出正向及反向控制信号；另一路经调速开关电路30根据所述分压接点及滑动臂间的电压值变化调整电机转速。

本实施例所述电力控制电路一个核心技术点是特殊的电位器设计，在普通电位器的电源端与接地端之间增加了一个分压接点，用以得到所需要的特定的电压值调节范围，实现电压的过零调节。无论电位器的哪一端发生断路故障，都不可能从u₁、u₂端输出极限电压信号，从而避免突然全额功率输出引起的伤人、损坏设备的事故发生，确保设备安全运行。而且这个设计可以实现两个相反意义的开关量(正，反转等)，和一组模拟量或几组相关开关量的同步调节，简化了操作面板；减少控制按钮数量、操作明朗便捷。

本实施例所述电力控制电路另一个核心技术点是通过特殊的电位器设计，压缩控制导线数目，可以从6－8根压缩到2根，方便安装操作和维护，通过调速开关电路可以升级控制器变速档位，提升电机转速或增加电机控制的平滑度。

实施例四：

如图7所示，本实施例提供了一种电力控制装置，所述控制装置包括：

操作端200，所述操作端用于发出触发指令；操作端200包括调压模块10，调压模块根据触发指令改变电压差和极性，所述调压模块包括，滑动臂，所述滑动臂配置有一分压接点；

所述执行端100包括，

互锁信号控制电路20，所述互锁信号控制电路根据所述分压接点及滑动臂间的电压极性输出正向及反向控制信号；

调速开关电路30，所述调速开关电路根据所述分压接点及滑动臂间的电压值调整电机转速及开通或关断相应的电子开关。

具体地，所述操作端通过小车滑线输送控制电压到所述执行端。

具体地，如图4所示，所述互锁信号控制电路包括：

第一电子开关201，所述第一电子开关的正极输入端与所述分压接点连接，且第一电子开关的正极输入端与所述分压接点之间配置有第一整流单元，所述第一电子开关的负极输入端与所述滑动臂连接，所述第一电子开关的输出触点例如可以接入反向接触器线圈回路；

第二电子开关202，所述第二电子开关的正极输入端与所述滑动臂连接，且第二电子开关的正极输入端与所述分压接点之间配置有第二整流单元，所述第二电子开关的负极输入端与所述分压接点连接，所述第二电子开关的输出触点例如可以接入正向接触器线圈回路。

需要说明的是，所述整流单元例如可以为整流二极管或者三极管等等，具体不做限定，出于成本的考虑优选整流二极管。

具体地，所述调速开关电路30包括：

具体地，所述电子开关电路包括：

如图4所示，随着u₁、u₂之间电压差的增大电子开关电路中的电子开关从右至左依次工作，需要说明的是，调速开关电路中电子开关的数量不限定，并且可以根据元器件的极限参数进行增加，提高电机的转速和运行效率，并且增加了电机转速控制的等级和平滑度。还需要说明的是，电子开关的类型具体也不做限定，本实施例中选用的是固态继电器，还可以为晶闸管、晶体管、场效应管、可控硅等等。

优选的，所述整流桥为单相全桥。

需要说明的是，如图5所示，滑动臂配置的分压接点位置并不限位于中点位置；分压接点位置可以进行上下调整，目的是根据滑动臂的滑动改变u₁、u₂之间的压差，并且能够得到所需的电压控制范围，实现电压的平滑调节。

本实施例所述电力控制装置，通过操作端200发出触发指令；执行端100根据触发指令输出正向及反向控制信号及电机调速；利用一个模拟信号实现开关量和模拟量的双重控制，压缩控制导线数目，方便安装操作和维护，通过调速开关电路可以升级控制器变速档位，提升电机转速，增加电机控制的平滑度。

实施例五：

本发明实施例提供了一种电力控制电路的应用，所述电力控制电路用于生成正反向控制信号及速度调节控制提升设备运行速度及效率。

例如：滑差电机的正反向控制及速度调节控制。

实施例六：

作为一种宽范围温度控制电路：

温度范围：-20℃到300℃；

加热装置：6台；

制冷装置：5台；

距离：5km，通过电缆控制；

相关技术中，需要人工控制加热或制冷及投入的台数，并且用线数量需要14芯电缆；

本实施例可采用本电力控制电路进行控制，通过互锁信号控制电路实现加热与制冷的选择；投入台数的选择通过调速开关电路来实现。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims

1.一种电位器，其特征在于，所述电位器的电源端与接地端之间配置有至少一个滑动臂及至少一个分压接点；或，

两个以上滑动臂，且至少有一个滑动臂异端配置。

2.基于权利要求1所述电位器的一种电力控制电路，其特征在于，所述控制电路包括：

电位器，用以改变电压极性及电压差；

互锁信号控制电路，用以实现开关量的互锁控制；

3.根据权利要求2所述的控制电路，其特征在于，所述互锁信号控制电路根据所述分压接点及滑动臂间的电压极性输出正向及反向控制信号。

4.根据权利要求2所述的控制电路，其特征在于，所述调速开关电路根据所述分压接点及滑动臂间的电压值调整相应的开关量及模拟量。

5.根据权利要求2所述的控制电路，其特征在于，所述互锁信号控制电路包括：

6.根据权利要求2所述的控制电路，其特征在于，所述调速开关电路包括：

7.根据权利要求4所述的控制电路，其特征在于，所述电子开关电路包括：

8.根据权利要求3所述的控制电路，其特征在于，所述整流桥为单相全桥整流器。

9.一种电力控制装置，其特征在于，所述控制装置包括：

操作端，所述操作端用于发出触发指令；

执行端，包括，

10.基于权利要求1-7任一项所述电力控制电路的应用，其特征在于，所述电力控制电路用于完成一组互锁信号的控制及多组开关量、模拟量的同步控制。