CN203671832U - 空调执行器脉冲计数控制系统 - Google Patents
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Abstract
一种空调执行器脉冲计数控制系统，它包括采集电机换向器输出的脉冲信号的采样电阻R，采样电阻R与整形滤波电路相连接，所述整形滤波电路的输出端连接至控制器中；控制器的输出端连接存储器和比较电路，比较器的输出端通过桥式驱动电路驱动执行器工作。采用上述技术方案的本实用新型，具有以下优点：①、无传感器，利用检出的电机换向器脉冲代替电位器输出信号，从而减少故障点、减少连线、减少电机结构复杂性；②、实现了产品的精确位置控制功能；③、采用电机自身信号解决位置、锁止条件；④、执行器结构简化通用性好，接线简化，降低成本20%。
Description
技术领域
本实用新型属于控制领域，具体地说是涉及一种空调执行器脉冲计数控制系统，除此之外，本实用新型还可应用于直流电机测速、直流电机角度阀门控制。
背景技术
现在汽车空调装置一般采用电动自动空调系统，更高档的汽车采用双温或多温区空调。空调系统中重要的组成部分为：压缩机、两器（冷凝器、蒸发器）、暖风机、鼓风机、控制执行系统。
控制执行系统中包括空调控制面板，执行器（伺服电机）等。执行器作用控制风门出风模式，内外气循环，冷热风混合转换；一般手动空调采用一个内外循环执行器，电动空调一般采用3-4只执行器，自动空调有多温区控制执行器更多。
空调系统中一般采用执行电机驱动风门，用于出风模式、内外气循环、冷热风转换与混合；为实现上述功能一般采用执行电机结合角度传感器技术，在执行器内部集成与角度呈线性的电位器或脉冲编码电路。空调执行器脉冲控制技术是采用对直流电机运行中产生的换向器脉冲检出并基于单片机算法控制实现对普通两线电机的多位连续控制。
一般的模式电机采用电机减速齿轮输出，增加控制输出扭矩；同时采用碳膜电位器方式输出其位置信号；这种结构存在以下特点：需要电刷在电位器上运动，长时间运行造成磨损；影响运动位置精度；碳膜自身的精度（线性度要求高），控制时电刷的宽度精度以及接触性能都会影响执行器输出位置级精度；而且，两位电机在传统控制工作状态下，无法正确区分堵转与极限位置区别，会造成执行器长时间过负荷，损坏电机齿轮或电子部件。
对于步进电机执行器来说，控制成本较高，加工难度大。
目前现有的执行器控制技术是在执行器内部安装PCB电路板及碳膜电路检查执行器输出位置，利用单片机所在位置来实现位置控制，或者采用步进电机控制；这样有以下问题：1、执行器无通用性，即使外形安装尺寸完全相同，由于需要的输出角度不同仍不能通用；2、执行器连接复杂，造成故障点多；3、影响输出精度的条件多而且成本高。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种结构简单、控制精确的空调执行器脉冲计数控制系统。
为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
一种空调执行器脉冲计数控制系统，它包括采集电机换向器输出的脉冲信号的采样电阻R，采样电阻R与整形滤波电路相连接，所述整形滤波电路的输出端连接至控制器中；控制器的输出端连接存储器和比较电路，比较器的输出端通过桥式驱动电路驱动执行器工作。
它还包括电流采集电路，所述的电流采集电路通过整形滤波电路后连接至控制器中。
所述的控制器为MCU。
采用上述技术方案的本实用新型，具有以下优点：
①、无传感器，利用检出的电机换向器脉冲代替电位器输出信号，从而减少故障点、减少连线、减少电机结构复杂性；
②、实现了产品的精确位置控制功能；
③、采用电机自身信号解决位置、锁止条件；
④、执行器结构简化通用性好，接线简化，降低成本20%。
附图说明
图1为本实用新型的原理框图。
图2为本实用新型的电路图。
具体实施方式
如图1所示，一种空调执行器脉冲计数控制系统，它包括采集电机换向器输出的脉冲信号的采样电阻R，采样电阻R与整形滤波电路相连接，所述整形滤波电路的输出端连接至控制器中；控制器的输出端连接存储器和比较电路，比较器的输出端通过桥式驱动电路驱动执行器工作。
本实用新型还包括电流采集电路，所述的电流采集电路通过整形滤波电路后连接至控制器中。
上述的控制器为MCU。
本实用新型的工作原理为：在执行器中的电机运行过程中，电机的运行转数决定了执行器的位置。当检测到电机运行过程中由于换向器通短产生的脉冲（常用电机每转6个脉冲），并且对电机堵转（锁止），正常运转，开机位置初始化，从而实现普通电机在360度任意角度控制。具体过程为：
①采样数据：电机运行过程中的脉冲（电机换向器位置数据）；如果换向器脉冲长时间不变化可以判定执行器堵转；利用脉冲数量对执行电机的位置进行微分；
②单片机执行器的初始化过程：通过控制系统对执行器操作记录执行电机的位置及脉冲数进行记录，判定初始位置；
③正常操作工作中到达需要位置的判断，单片机对电机运行过程中需要的位置与单片机内部记录的标准数据进行比较，达到要求时停止；
④精确度：电机运行中每转产生6个脉冲，执行器一般的减速比在450-1050之间，也就是说，执行器运行1°，电机需要转动1.25圈，换算换向器信号脉冲脉冲数为7.5，从理论上说，控制精度可以达到1/7.5°以内；为保障精确度执行器运行到到两端极限时自动修正数据；
⑤误差控制：对各种不同的的风门状态完全自适应，达到完全关闭风门技术要求。
Claims (3)
1.一种空调执行器脉冲计数控制系统，其特征在于：它包括采集电机换向器输出的脉冲信号的采样电阻（R），采样电阻（R）与整形滤波电路相连接，所述整形滤波电路的输出端连接至控制器中；控制器的输出端连接存储器和比较电路，比较器的输出端通过桥式驱动电路驱动执行器工作。
2.根据权利要求1所述的空调执行器脉冲计数控制系统，其特征在于：它还包括电流采集电路，所述的电流采集电路通过整形滤波电路后连接至控制器中。
3.根据权利要求1或2所述的空调执行器脉冲计数控制系统，其特征在于：所述的控制器为MCU。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201320747878.2U CN203671832U (zh) | 2013-11-25 | 2013-11-25 | 空调执行器脉冲计数控制系统 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN201320747878.2U CN203671832U (zh) | 2013-11-25 | 2013-11-25 | 空调执行器脉冲计数控制系统 |
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| CN203671832U true CN203671832U (zh) | 2014-06-25 |
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| CN (1) | CN203671832U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113532250A (zh) * | 2021-07-07 | 2021-10-22 | 浙江吉利控股集团有限公司 | 执行器位置检测方法、设备、存储介质及装置 |
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2013
- 2013-11-25 CN CN201320747878.2U patent/CN203671832U/zh not_active Expired - Fee Related
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Legal Events
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Granted publication date: 20140625 Termination date: 20191125 |