[发明专利]一种力矩电机转速的控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电机控制方法，具体说涉及一种力距电机在道闸机上的启动、全速运行、电机的制动的方法。

背景技术

电机在各个领域都有应用，力矩电机是一种具有软机械特性和宽调速范围的特种电机。这种电机的轴不是以恒功率输出动力而是以恒力矩输出动力。力矩电机包括：直流力矩电机、交流力矩电机、和无刷直流力矩电机。本次采用的是交流力矩电机。力矩电机在国内外主要是应用在道闸机上，然而这种力矩电机属于是减速机一体机，在传统的控制方法中对减速机的损坏时比较大的，减速机的齿轮之间的咬合不可能达到理论上的无缝咬合，这就要求在电机制动时，尽可能的保证齿轮之间的咬合紧密，不要有太多的运动，这就保证了齿轮之间的磨损相对来说比较小，保证了电机的使用寿命，同时道闸机的起落状态也比较稳定。传统的控制方法一种是电机启动之后，全压全速运行，再半压制动，这种控制要求电机减速机的结构较紧，不过一般来说，电机减速机在运行几次后，就达不到所要求的程度，这样的话对减速机的磨损就比较大，而就道闸机来说起落杆稳定性是比较差的，不能达到产品要求。还有一种是电机启动后，全压全速运行，短接制动，再半压运行。这种控制方法相对前一种来说比较先进的，不过这种控制方法在电机运行一段时间后电机发热之后制动点偏移，造成制动点提前，需要电机发热之后再重新调整制动点，造成维修量大。

发明内容

针对现有力距电机控制存在的问题，本发明提供一种道闸机在开闸和关闭时栏杆臂不晃动，保证电机的使用寿命的力矩电机转速的控制方法。

解决上述技术问题采用的具体技术措施是；

一种力矩电机转速的控制方法，其特征是：控制装置的连接：单片机的I/O口的m1, I/O口的m2,及I/O口的m3分别通过驱动芯片、再通过光电耦合器隔离、最后通过双向可控硅连接电机的U、V、W三端；具体控制方法：力矩电机通过启动电容开始启动，单片机的I/O口m1、I/O口m2或I/O口m1、I/O口m3选通, 力矩电机全压全速运行，当达到制动点短路制动即单片机的I/O口m1、I/O口m2、, I/O口m3全部接通，制动300~400ms，再以4ms为周期，占空比1：1的PWM脉宽控制单片机的I/O口m1的通断，时间为2s，PWM脉宽控制结束后改为半压减速，即单片机的I/O口m2或I/O口m3选通，I/O口m1断开，使电机低压保持，保证电机降速转动。

本发明有益效果：本发明力矩电机转速的控制方法采用PWM脉宽调速和降压调速，PWM脉宽把交流电载波，使得交流电通过电机的电压不完整，使电机在负载的惯性下运转到达外部机械结构到位点后，与到位点紧密贴合，确保负载不在死点上运动，使电机的减速机的磨损变小，PWM脉宽控制结束后转为半压减速，负载不受外力的作用而使电机转动。

附图说明

图1是电机控制电路电路图；

图2是三端I/O控制信号示意图；

图3是三端I/O控制信号示意图；

图4是道闸机结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明的技术方案。

一种力矩电机转速的控制方法，是脉冲控制和电压控制相结合的控制方法, 控制装置的连接电路如图1所示,单片机采用宏晶STC89C51，按常规方式，单片机的I/O口的m1, I/O口的m2,及I/O口的m3分别通过驱动芯片ULN2003、再通过光电耦合器moc3083隔离、最后通过双向可控硅BTA12分别连接电机的U、V、W三端,电机的转速控制分为PWM脉宽调速和降压调速, 本控制方法主要应用在道闸机上，道闸机安装结构如图4所示,在弹簧支架6上固定有弹簧，栏杆臂1与弹簧相连接，使栏杆臂在45°保持不动，电机4固定在U型支架2上，电机4的传动轴与主动摇臂5相连接，主动摇臂5连接连杆7，连杆7连接从动摇臂8，从动摇臂8控制栏杆臂1的起与落，主动摇臂5、连杆7与从动摇臂8组成正弦连杆。调节U型支架上的大臂轴上的到位开关来调节电机的短接制动点，保证连杆在到达缓冲装置3时不晃动。

力矩电机转速的控制方法：力矩电机通过启动电容开始启动，单片机的I/O口的m1, I/O口的m2,及I/O口的m3的时序如图2所示，单片机的I/O口m1、I/O口m2选通, 力矩电机全压全速运行，当达到制动点短路制动即单片机的I/O口m1、I/O口m2、I/O口m3全部接通，制动300~400ms，让电机堵转，由于电机所带的负载，带动电机转子还以一定的速度运行，再以4ms为周期，占空比1：1的PWM脉宽来控制单片机的I/O口m1的通断，时间为2s，通过这样的PWM脉宽把交流电载波，使得交流电通过电机的电压不完整,这样保证了电机在负载的惯性下运转到达外部机械结构到位点后，与到位点紧密贴合，保证了负载不在死点上运动，这就保证了电机的减速机的磨损变小，也保证了对制动点的范围，不需要太精确的调整，PWM脉宽控制结束后转为半压减速，即I/O口m2选通，I/O口m1断开，这样保证负载不受外力的作用而使电机转动。道闸机的落状态与起状态正好相反，如图3所示。