CN1226822C - 智能型管状电机 - Google Patents

Abstract

一种智能型管状电机，包含驱动头(11)、行星减速器(12)、直流无刷电机(13)及其多功能的控制装置(20)、支承体(14)、套管(18)、支承套(17)，直流无刷电机(13)通过行星减速器(12)与驱动头(11)相连接，控制装置(20)设置在管状电机本体(10)之外，并且该控制装置(20)连接到管状电机本体(10)并控制管状电机本体(10)；本发明的优点在于采用直流无刷电机传动，电机的工作温升相对较低，并具有电动调节、无线遥控、自动防障碍、超负荷自停等多种功能，动作灵敏、安全可靠、噪声低、隐蔽性好；又应用了交流电源与电瓶复式供电的自动切换装置，具有电网临时失电仍然能在短时内继续运行的功能。

Description

智能型管状电机

技术领域

本发明涉及一种电机领域，特别是涉及一种复式供电的智能型管状电机。它采用直流无刷电机作动力源，具有电动调节、无线遥控、自动防障碍、超负荷自停四位一体功能；采用电瓶复式供电，具有电网临时失电仍然能在短时内继续运行的功能；它适用于各种仓库、厂房、商场、别墅等的自动卷帘门的动力源。

背景技术

现有的管状电机结构大多如中国专利说明书01260748.7中已公开的一种“管状电机”，如图4所示；它包含有驱动头1、减速装置2、单相电机3、刹车装置5及套管6，单相电机3经减速装置2和驱动头1相连接，设有可调整的行程控制装置。行程控制装置包括两个行程限位开关4和一挡块7，三者相互配合，双向丝杆11和手轮9相连接；挡块7通过丝杆8的内齿和传动套10相连接；驱动头1通过外卷筒12带动传动套10，传动套通过内齿带动丝杆8，丝杆8旋转带动挡块7纵向移动来接触行程限位开关4。在单相电机的绕组上装有热保护器，配备单相电机工作用的电容Cr，在正反相绕组上设有保护行程限位开关的吸收电容C1和C2，其中C1、C2和Cr做成一体。上述专利说明书01260748.7所描述的管状电机优点是性能较好和使用方便。然而它的最大缺点是采用了交流单相电机作为动力源，由于“管状电机”在卷帘门应用场合中的安装空间领域很小，电机运行中的散热环境极差，因而造成所述的“管状电机”温升高、效率低、损耗大，从而制约了它的可发展前景。

上述“管状电机”采用交流单相电机作为动力源的另一个缺点是当应用于卷帘门开或闭的场合突然停电时，管状电机即停止工作，要用手动装置来完成后续作业，其劳动强度大，且门片移动速度慢，特别是对于开、闭高大卷帘门时更为困难，并且其中的构件也极易磨损。

发明内容

本发明的目的就是为了弥补上述现有技术中的缺陷，提供一种采用直流无刷电机及复式供电装置并具有电动调节、无线遥控、自动防障碍、超负荷自停等多种功能的智能型管状电机。

本发明的目的是通过提供一种具有如下结构的智能型管状电机而实现的，它包括管状电机本体和控制装置，所述的管状电机本体包括一套管及安置在所述的套管一端的驱动头、与所述的驱动头相连接的行星减速器。

所述的行星减速器连接一所述的管状电机本体的电机传动部分及其支承体，所述的套管另一端设置一支承套及固定轴，所述的管状电机本体的电机传动部分是采用直流无刷电机。

所述的控制装置包括用于自动防障碍装置的远红外发射器、手携式的遥控发射器、应急按钮开关及控制箱。

所述的控制装置中设置有当交流电压为零时电源即由电瓶供电的复式供电自动切换元件，所述的控制装置设置在所述的管状电机本体之外，并且该控制装置连接到管状电机本体并控制所述的管状电机本体。

所述的控制箱内设置有用于能实现电机转速正确计数的电机调速元件及电机计数元件。

所述的控制箱内设置有防止上述管状电机本体在静止状态下因负载的自重而转动的制动系统元件。

所述的控制箱内设置有防止由机械故障引起超负荷运行的超负荷自停元件。

在控制装置中的高频电源开关转换为供直流无刷电机使用的低压24伏直流电源。所述的直流无刷电机选用美国专用芯片并装置有带霍尔计数元件与电机刹车组件，能实现电机转速的正确计数与无级调速，以达到不同载荷大小的、高质量的运动重复定位精度。

所述的控制装置设置有用于自动防障碍装置的远红外发射器、手携式的遥控发射器、应急按钮开关及固定安装在电机本体近旁的控制箱。所述的控制装置中设置有当交流电压为零时所述的直流无刷电机的电源即由电瓶供电的复式供电自动切换装置，所以当电网停电时，此时所述的控制箱内电源自动切换为由控制箱内的电瓶供电，使本发明的智能型管状电机在短时内能继续工作。

所述的制动系统元件能消除在静止状态下因负载的自重而带动直流无刷电机旋转而导致处于发电的状态，此时，即能促使本直流无刷电机快速停止。

所述的控制箱内还设置有用于因各式各样的机械故障而引起的超负荷状态下的超负荷自停元件，所述的超负荷自停元件能发出信号并自动切断电源，从而确保本发明的使用的安全性。所述的控制箱内还设置有用于实现负载的快速停止运动的刹车元件。

所述的支承套的端头设置一用于接通所述的直流无刷电机电源的电线出孔。

由于管状电机安置在套管中工作，其工作环境恶劣，散热条件极差。因而本发明使用直流无刷电机，在直流24伏的低压下工作，在额定转速每分钟3500转工况下，其效率可达到百分之六十以上，电机的温升相对较低，在电机运行4分钟内温升能维持在不大于30K，所以能保持电机较长时间运行，且性能稳定可靠。

与现有技术相比，本发明的优点在于：1.采用直流无刷电机，并具有电动调节、无线遥控、自动防障碍、超负荷自停等多种功能，动作灵敏、使用方便、安全可靠，且噪声低、体积小、容易安装、隐蔽性好；2.应用电瓶复式供电的复式供电自动切换装置，具有电网临时失电仍然能在短时内继续运行的功能。

附图说明

图1为本发明智能型管状电机本体结构示意图；

图2为本发明智能型管状电机应用卷帘门的安装状态示意图；

图3为本发明智能型管状电机功能示意图；

图4为一种现有技术的结构示意图；

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。

图1至图3示出了本发明应用于自动卷帘门的一个实施方式。本发明的智能型管状电机是由智能型管状电机本体10和控制装置20两部分组成：

所述的智能型管状电机本体10包括安置在套管18一端的驱动头11、安置在所述的套管18中的行星减速器12、直流无刷电机13及支承体14、安置在所述的套管18另一端的支承套17及固定轴15；所述的支承套17的端头设置一电线出孔16，用于接通所述的直流无刷电机13的电源；所述的直流无刷电机13通过所述的行星减速器12和所述的驱动头11相连接。

所述的智能型管状电机本体10是通过设置其两端的支承体34及辅助支承33安装在一个外套管32中，带有所述的智能型管状电机本体10的所述的外套管32又通过其两端的安装板36固定在卷帘门的门框37上。所述的外套管32由所述的智能型管状电机本体10的驱动头11带动旋转，所述的外套管32即拖动所述的铝合金门片35沿左、右门道31作上、下移动。

所述的控制装置20包括安置在门片35下方两侧的用于自动防障碍装置的远红外发射器21、手携式的遥控发射器22、应急按钮开关23、固定安装在所述的智能型管状电机本体10近旁的控制箱24。所述的控制箱24内还包含有用于能确保所述的直流无刷电机处于发电状态时促使电机快速停止的电机制动系统元件241、计数元件242、用于实现负载的快速制动的刹车元件243、电机调速元件244、超负荷自停元件245、电瓶复式供电的复式供电自动切换元件246。

本发明的智能型管状电机的供电电源为交流50赫兹、电压为180～240伏及交流60赫兹、电压为110伏二种可任意选取，所述的二种供电电源是由在控制装置20中的高频电源开关转换为供直流无刷电机使用的低压24伏直流电源。所述的直流无刷电机13选用美国MC33035芯片并装置有带霍尔计数元件242与电机刹车组件243，能实现电机转速的正确计数与无级调速，使门片35移动平稳并重复定位精度好，即始终按卷帘门的设定位置作精确的上、下移动；同时电机制动系统元件241又能确保本发明在静止状态下不至于因所述的门片35的自重而带动所述的直流无刷电机13旋转使门片下降的故障发生。

本发明的智能型管状电机应用于自动卷帘门的工作过程如下：

接通电机电源，操纵所述的遥控器22，电机电源通过所述的控制箱24转换为低压直流电供给所述的直流无刷电机13，所述的电机13在直流24伏电压下以每分钟300～4500转的可调转速范围内旋转，经所述的行星减速器12传给所述的驱动头11，并带动外套管32以每分钟12转左右的转速作正、反时针方向旋转，所述的外套管32即拖动所述的铝合金门片35沿左、右门道31作上、下移动。如若电网停电，此时所述的控制装置20的交流电压为零，则所述的控制箱24内的复式供电自动切换元件246将电源自动切换为由控制箱内的电瓶供电，使本发明的智能型管状电机在短时内能继续工作。

当所述的门片35下行时碰到异物或人，则安置在所述的门片35下方两侧的用于自动防障碍装置的远红外发射器21即触发信号，经控制装置20实施所述的门片35停止下降和马上上升至上限位置。

当所述的门片35下降或上升时，因各式各样的机械故障而引起的超负荷运行时，所述的控制箱24内的超负荷自停元件245能发出信号并自动切断电源，从而确保本发明使用的安全性。

当万一出现所述的自动防障碍装置或遥控发射器等控制元件失灵时，可操纵应急按钮开关23，以控制门片35下降或上升等动作。

由于管状电机安置在套管中工作，其工作环境恶劣，散热条件极差。然而本发明使用高效率的直流无刷电机，电机的温升相对较低，所以能保持电机较长时间运行，且性能稳定可靠。

Claims (3)

1、一种智能型管状电机，包括管状电机本体(10)和控制装置(20)，所述的管状电机本体(10)包括一套管(18)、安置在所述的套管(18)一端的驱动头(11)、与所述的驱动头相连接的行星减速器(12)，所述的行星减速器(12)连接一所述的管状电机本体的电机传动部分及其支承体(14)，所述的套管(18)另一端设置一支承套(17)及固定轴(15)，所述的管状电机本体的电机传动部分是采用直流无刷电机(13)，所述的控制装置(20)包括用于自动防障碍装置的远红外发射器(21)、手携式的遥控发射器(22)、应急按钮开关(23)及控制箱(24)，所述的控制装置(20)中设置有当交流电压为零时电源即由电瓶供电的复式供电自动切换元件(246)，所述的控制装置(20)设置在所述的管状电机本体(10)之外，并且该控制装置(20)连接到管状电机本体(10)并控制所述的管状电机本体(10)，其特征在于：所述的控制箱(24)内设置有用于能实现电机转速正确计数的电机调速元件(244)及电机计数元件(242)。

2.根据权利要求1所述的智能型管状电机，其特征在于：所述的控制箱(24)内设置有防止上述管状电机本体在静止状态下因负载的自重而转动的制动系统元件(241)。

3.根据权利要求1所述的智能型管状电机，其特征在于：所述的控制箱(24)内设置有防止由机械故障引起超负荷运行的超负荷自停元件(245)。

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