[发明专利]一种电机直驱门板开合的剪式门闸机

说明书

技术领域

本发明涉及闸机，特别是一种电机直驱门板开合的闸机。 

背景技术

由于闸门开合过程中，对电机的转矩和转速控制要求较高，现有技术中主要是通过电机驱动连杆等连接机构带动门板开合，通过减速装置和速度反馈装置控制门板开合的速度以满足开合闸机门板所需要转矩要求以及通行安全需求，减速装置往往结构复杂，并且安装不当易产生较大的噪声。也有如公开号为CN202530401U所公开的名称为直驱摆动式闸口通道中国专利，其方案中以电机直接驱动通道门，但是该通道门为拍打门，由一驱动柱带动门板开合，并不适用于剪式门，也无法控制剪式门的开合速度，不能满足安全通行需求。 

发明内容

本发明要解决的问题是提供一种电机直驱门板开合的闸机，省去了原有的减速装置和连杆机构，实现电机对剪式门闸机门板的直接驱动，简化了结构。 

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种电机直驱门板开合的剪式门闸机，包括电机、门板和机架，所述电机固定于机架上，所述门板的旋转中心套于所述电机的转轴上，所述的电机分别电连接电流检测模块以及转子位置和速度检测装置，所述的电流检测模块以及转子位置和速度检测装置均连接一控制单元，所述控制单元控制电机转动。通过转子位置和速度检测装置检测电机转子当前的位置及转子角速度信号，所述控制单元根据电机转子当前位置的信号以及转子角转速信号可以计算得出当前所需的电机转矩和转速，进而由控制单元向电机的控制电路发送相应的控制指令，所以可以实现对电机 的实时控制，省去了连杆机构和减速装置，根据实验可以准确得到维持门板运动的转矩以及转速，为电机类型的选择提供数据支持，方便设计。电机转矩与功率的大小有关，电机功率值与电机输出的电流大小有关，通过电流检测模块检测电机的电流信号，控制单元根据实验得到维持门板运动的转矩以及转速，对电机的转速以及电机的输出功率进行闭环控制。电机的输出功率与电机输出的电流的平方成正比，根据控制单元控制所需的理想电机功率对电机输出的电流大小进行控制，并将控制指令发送于电机的控制电路中。通过转子位置和速度检测装置与电流检测模块配合检测电机角速度、转子位置以及电流信号，根据角速度与转速的关系得到电机当前转速，并由控制单元对电机转速、电机输出功率以及电流信号进行控制并发送于电机的控制电路，实现对电机转矩的控制，与此同时，电流检测模块还通过对电机电流的检测以及控制单元的控制，减少电机转矩的脉动，避免了电机运行出现短路、接地或过载等故障情况，保证了电机设备运行的安全。 

作为优选，所述的电机为直流无刷电机。直流无刷电机转矩大，转速小，零转速时有转矩且能在短时间内进行快速地加减速运行，满足电机直驱门板开合时对电机性能的要求。 

作为进一步优化，所述的转子位置和速度检测装置包括连接在电机转子转轴上的位置传感器和速度传感器，所述位置传感器和速度传感器均连接在一RC滤波电路的输入端，所述RC滤波电路的输出端连接于控制单元。所述的位置传感器和速度传感器分别用于检测电机转子的位置信号和转子角速度信号，由如下电机转矩公式，功率公式以及角速度公式： 

T=(9550×P)/n； 

P=I²×Z×cosφ； 

ω=2πn； 

T—转矩；P—功率；I—电机输出电流；Z—电机输出阻抗；cosφ—功率因素；n—转速；ω—角速度；