CN206585491U - 一种小型电动仓储车转向系统的直流永磁有刷电机控制器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种小型电动仓储车转向系统的直流永磁有刷电机控制器，包括与车辆的行走控制器进行数据交互的转向控制器，所述转向控制器连接控制车辆的转向电机，依次经过减速器和减速齿轮盘使行走橡胶轮转向，转向控制器根据转向指令传感器转动的大小和方向来控制转向电机，转向电机转子轴上的位置反馈传感器将转向轮的位置反馈给转向控制器，实现对手柄位置和转向轮位置的闭环控制，安装在齿轮盘上的接近开关为转向控制器计算位置提供已知的零位参考信号。行走控制器根据转弯角度来限制车辆行走速度，转向控制器根据行走车速来改变转向灵敏度，从而提高驾驶车辆的舒适性，为小型电动仓储车转向系统的市场推广提供了成本优势，提高了可靠性。
Description
技术领域
本实用新型涉及电动车辆转向系统，特别涉及一种小型电动仓储车转向系统的直流永磁有刷电机控制器。
背景技术
叉车的转向系统主要有液动、气动助力转向和电动助力转向，电动助力转向因为具有结构简单，操作轻便，维护方便，无污染，已在国内电动叉车领域越来越广泛应用。但是针对小型电动仓储车辆应用，目前市场上很少用到电动转向系统，因为国内外市场上的电转向系统普遍使用的是交流转向电机和交流电转向控制器，其系统成本高昂，控制技术复杂，不适合应用在小型电动仓储车辆上，很难被国内市场接受。
实用新型内容
本实用新型目的是：提供一种可靠性高，操作简便，成本较低，用于小型电动仓储车转向系统的直流永磁有刷电机控制器。
本实用新型的技术方案是：
一种小型电动仓储车转向系统的直流永磁有刷电机控制器，包括通过CAN总线与车辆的行走控制器进行数据交互的转向控制器，所述转向控制器连接控制车辆的转向电机，依次经过转向电机减速器和减速齿轮盘使行走橡胶轮转向，所述转向控制器上还分别连接有：
转向指令传感器，安装在控制手柄轴上，将控制手柄转动的大小和方向信息发送给转向控制器；
位置反馈传感器，安装在转向电机转子轴上，将转向轮的位置反馈给转向控制器，实现对控制手柄位置和转向轮位置的闭环控制；
零位接近开关，安装在齿轮盘上，为转向控制器计算位置提供已知的零位参考信号。
所述行走控制器根据转弯角度来限制车辆行走速度，转向控制器根据行走车速来改变转向灵敏度。
优选的，所述转向控制器采用单片机。
优选的，所述单片机输出PWM，通过功率器件驱动转向电机转动。
优选的，所述单片机连接车辆的互锁开关，互锁开关一旦闭合，单片机就开始以一个固定的PWM输出，驱动转向电机去寻找零位信号，零位接近开关感应到安装在齿轮盘上对应的金属条后，转向位置处于零位状态；单片机再根据输入转向指令信号和位置反馈信号，进行PID调节，使转向轮达到目标位置。
优选的，所述单片机还通过电流检测电路来监测转向电机电流，进行PID调节, 当转向控制器发生故障时，将通过关闭故障输出驱动来断开车辆的主接触器。
优选的，所述单片机还连接有状态LED，当转向控制器发生故障时，通过控制器的故障指示输出端口驱动状态LED，或通过串口通讯由外部专用编程器读取故障码。
本实用新型的优点是：
1．本实用新型的直流永磁有刷转向控制器通过CAN通讯和行走控制器进行数据交互，使行走控制器可以根据转弯角度来限制车辆行走速度，转向控制器可以根据行走车速来改变转向灵敏度，从而提高驾驶车辆的舒适性。
2． 本实用新型的直流永磁有刷转向控制器为小型电动仓储车转向系统的市场推广提供了成本优势，并大大提高了车辆驾驶的舒适性和可靠性，操作简便，售后方便。
附图说明
下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述：
图1为本实用新型所述的直流永磁有刷电机转向系统框图；
图2为本实用新型所述的转向控制器的结构原理图；
图3为本实用新型所述的转向控制器的控制流程图；
图4为实施例中转向控制器的实际接线图。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型所揭示的小型电动仓储车转向系统的直流永磁有刷电机控制器，包括通过CAN总线与车辆的行走控制器进行数据交互的转向控制器，所述转向控制器连接控制车辆的转向电机，依次经过转向电机减速器和减速齿轮盘使行走橡胶轮转向，所述转向控制器上还分别连接有转向指令传感器、位置反馈传感器和零位接近开关。
工作原理：当控制手柄转动方向时，带动安装在手柄轴上的转向指令传感器转动，转向控制器根据转向指令传感器转动的大小和方向来控制转向电机，经过减速机构（转向电机减速器和齿轮盘）使行走橡胶轮转向，安装在转向电机转子轴上的位置反馈传感器将转向轮的位置反馈给转向控制器，实现对手柄位置和转向轮位置的闭环控制，安装在齿轮盘上的接近开关为转向控制器计算位置提供已知的零位参考信号（适用于编码器作为位置反馈器件）。另外可以通过CAN通讯和行走控制器进行数据交互，使行走控制器可以根据转弯角度来限制车辆行走速度，转向控制器可以根据行走车速来改变转向灵敏度，从而提高驾驶车辆的舒适性。
如图2所示，为转向控制器的结构原理图。所述转向控制器采用单片机。所述单片机输出PWM，通过功率器件驱动转向电机转动。车辆上的钥匙开关闭合，经过线性电源转换输出+3.3V、+15V和外部+5V，分别给单片机、功率器件、外部转向和位置传感器供电。
所述单片机连接车辆的互锁开关，如图3所示，车辆上的互锁开关一旦闭合，单片机就开始以一个固定的PWM输出，驱动转向电机去寻找零位信号，零位接近开关感应到安装在齿轮盘上对应的金属条后，转向位置处于零位状态。单片机再根据输入转向指令信号和位置反馈信号，进行PID调节，准确地使转向轮达到目标位置，即位置/速度闭环控制。
如图4所示，为某转向控制器的实际接线图，控制器参数如下：
额定电压：24V
额定电流：40A
控制模式：绝对位置模式控制
工作频率：PWM 15.6KHZ
通讯方式：CAN，串口
转向指令输入支持双通道互补的模拟量传感器
转角反馈输入支持正交编码器或模拟量两种类型的传感器。
结合图2，所述单片机通过电流检测电路来监测电机电流，进行PID调节, 即电流闭环控制。当转向控制器发生故障时，将通过关闭故障输出驱动来断开车辆的主接触器，停止车辆，确保安全行驶。单片机还通过控制器的故障指示输出端口驱动状态LED，并且也可以通过串口通讯由外部专用编程器读取故障码，实现人机交互，便于售后维修。看门狗电路可以实时监控单片机程序的运行，一旦程序运行出错，可以立即复位单片机，确保程序运行安全。
上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型主要技术方案的精神实质所做的修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种小型电动仓储车转向系统的直流永磁有刷电机控制器，其特征在于：包括通过CAN总线与车辆的行走控制器进行数据交互的转向控制器，所述转向控制器连接控制车辆的转向电机，依次经过转向电机减速器和减速齿轮盘使行走橡胶轮转向，所述转向控制器上还分别连接有：
转向指令传感器，安装在控制手柄轴上，将控制手柄转动的大小和方向信息发送给转向控制器；
位置反馈传感器，安装在转向电机转子轴上，将转向轮的位置反馈给转向控制器，实现对控制手柄位置和转向轮位置的闭环控制；
零位接近开关，安装在齿轮盘上，为转向控制器计算位置提供已知的零位参考信号。
2.根据权利要求1所述的小型电动仓储车转向系统的直流永磁有刷电机控制器，其特征在于：所述转向控制器采用单片机。
3.根据权利要求2所述的小型电动仓储车转向系统的直流永磁有刷电机控制器，其特征在于：所述单片机输出PWM，通过功率器件驱动转向电机转动。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN201720008870.2U CN206585491U (zh) | 2017-01-05 | 2017-01-05 | 一种小型电动仓储车转向系统的直流永磁有刷电机控制器 |
Applications Claiming Priority (1)
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| CN201720008870.2U CN206585491U (zh) | 2017-01-05 | 2017-01-05 | 一种小型电动仓储车转向系统的直流永磁有刷电机控制器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| CN206585491U true CN206585491U (zh) | 2017-10-24 |
Family
ID=60109507
Family Applications (1)
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| CN201720008870.2U Active CN206585491U (zh) | 2017-01-05 | 2017-01-05 | 一种小型电动仓储车转向系统的直流永磁有刷电机控制器 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106712603A (zh) * | 2017-01-05 | 2017-05-24 | 科蒂斯技术（苏州）有限公司 | 一种小型电动仓储车转向系统的直流永磁有刷电机控制器 |
| CN112009269B (zh) * | 2020-10-20 | 2021-02-05 | 山东华龙农业装备股份有限公司 | 一种剪叉维护作业装置的全方位驱动机构的控制系统 |
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2017
- 2017-01-05 CN CN201720008870.2U patent/CN206585491U/zh active Active
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