專利名稱：有刷直流管狀電機速度控制模塊及速度控制電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種能夠使有刷直流管狀電機在懸掛重物的狀態(tài)下，平穩(wěn)、勻速下降的有刷直流管狀電機速度控制模塊及速度控制電路，屬控制模塊及電機速度控制電路制造 領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前，現(xiàn)有的有刷直流管狀電機，當電機提升或卷拉重物的時侯，電機按輸出功率 特性工作，上升過程是很平穩(wěn)的；但是在下降過程中，由于重物會拖著電機運轉(zhuǎn)，根據(jù)電機 特性，重物會加速度下降。如管狀直流電機在卷閘門的應(yīng)用中，在卷閘門下降工作上時，由 于卷間門會拖著電機快速下降，而且速度也會越來越快，會產(chǎn)生一定的危險性。因此，現(xiàn)在 國內(nèi)外的有刷直流管狀電機只能在小扭矩輸出范圍內(nèi)生產(chǎn)，如直徑為45mm的有刷直流管 狀電機的扭矩僅為8牛米，無法在大扭矩的輸出范圍內(nèi)應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
設(shè)計目的避免背景技術(shù)中的不足之處，設(shè)計一種能夠使有刷直流管狀電機在懸 掛重物的狀態(tài)下，平穩(wěn)、勻速下降的由速度控制模塊構(gòu)成的有刷直流管狀電機速度控制模 塊及速度控制電路。設(shè)計方案為了實現(xiàn)上述設(shè)計目的。1、有刷直流管狀電機速度控制模塊的設(shè)計，是 本發(fā)明的技術(shù)特征之一。這樣做的目的在于該有刷直流管狀電機速度控制模塊不僅能實 現(xiàn)有刷直流管狀電機的正常上下控制，而且實現(xiàn)了有刷直流管狀電機超大轉(zhuǎn)矩控制，有效 解決了有有刷直流管狀電機在大負荷情況下，加帶下降的缺陷，從而實現(xiàn)了大負荷下的平 穩(wěn)勻速的下降。2、有刷直流管狀電機的電源兩端并接一個采樣電路且采樣電路的采樣信號 反饋到有刷直流管狀電機速度控制模塊的設(shè)計，是本發(fā)明的技術(shù)特征之二。這樣做的目的 在于當有刷直流管狀電機懸掛重物，在下降過程中，采樣電路實時采集有刷直流管狀電機 兩端的電壓信號且送入有刷直流管狀電機速度控制模塊進行比較，當有刷直流管狀電機兩 端電壓大于設(shè)定值時，說明有刷直流管狀電機處于加速狀態(tài)，則啟動有刷直流管狀電機速 度控制模塊功能，自動為有刷直流管狀電機增加制動轉(zhuǎn)矩，使有刷直流管狀電機的速度減 緩，達到平穩(wěn)、勻帶下降的目的；當有刷直流管狀電機速度減緩后，采樣電路時時將采集到 的信號又反饋到有刷直流管狀電機速度控制模塊，速度控制模塊根據(jù)信號大小來進行制動 有刷直流管狀電機轉(zhuǎn)矩的增加或者減小，如此周而復(fù)始，即可實現(xiàn)有刷直流管狀電機懸掛 重物平穩(wěn)、勻速下降，實現(xiàn)了有刷直流管狀電機下降速度的有效控制。技術(shù)方案1 有刷直流管狀電機速度控制模塊，由放大電路、電壓跟隨電路、放電 回路的信號輸入端，放電回路集成模塊，集成模塊設(shè)有電源輸入腳、取樣信號輸入腳及電源 輸出腳，取樣信號輸入腳系集成模塊內(nèi)放大電路的信號輸入端，放大電路信號輸出端接電 壓跟隨電路的信號輸入端，電壓跟隨電路的信號輸出端接放電回路的信號輸入端，放電回 路的信號輸出端即集成模塊電源輸出腳。
技術(shù)方案2 由有刷直流管狀電機速度控制模塊構(gòu)成的電機速度控制電路，它包括有刷直流管狀電機，電機電源進線輸入端與有刷直流管狀電機速度控制模塊電源輸入腳 連接，有刷直流管狀電機速度控制模塊的電源輸出腳接電機的電源端且給有刷直流管狀電 機供電，有刷直流管狀電機兩端并接一個采樣電路，采集電機兩端電壓且所采集的電壓信 號輸入至有刷直流管狀電機速度控制模塊取樣信號輸入腳。技術(shù)方案3 由有刷直流管狀電機速度控制模塊構(gòu)成的電機速度的控制方法，有 刷直流管狀電機懸掛重物在下降過程中，采樣電路實時采集的信號送入有刷直流管狀電機 速度控制模塊進行比較，若判斷為有刷直流管狀電機處于加速狀態(tài)，則啟動有刷直流管狀 電機速度控制模塊功能，自動為有刷直流管狀電機增加制動轉(zhuǎn)矩，迫使有刷直流管狀電機 速度減緩，有刷直流管狀電機速度減緩后，采樣電路采集信號又反饋到有刷直流管狀電機 速度控制模塊，根據(jù)信號大小來進行制動轉(zhuǎn)矩的增加或者減小，如此周而復(fù)始，使有刷直流 管狀電機懸掛重物下降的速度就可得到控制。本發(fā)明與背景技術(shù)相比，一是實現(xiàn)了有刷直流管狀電機在大扭矩輸出范圍能夠穩(wěn) 定勻速的上升和下降，解決了目前國內(nèi)外有刷直流管狀電機只能在小扭矩范圍輸出的應(yīng)用 難題；二是結(jié)構(gòu)設(shè)計新穎、獨特、簡單、可靠、實用，如直徑為45mm的有刷直流管狀電機，采 用本申請技術(shù)方案后，其控制扭矩可達50牛米，取得了意想不到的技術(shù)效果。


圖1是有刷直流管狀電機速度控制模塊的電路原理示意圖。圖2是由有刷直流管狀電機速度控制模塊構(gòu)成的電機速度控制電路示意圖。圖3是圖2的應(yīng)用實例方框示意圖。
具體實施例方式實施例1 參照附圖1和2。有刷直流管狀電機速度控制模塊2，由放大電路、電壓 跟隨電路、、放電回路的信號輸入端，放電回路集成模塊，集成模塊設(shè)有電源輸入腳、取樣信 號輸入腳及電源輸出腳，取樣信號輸入腳系集成模塊內(nèi)放大電路的信號輸入端，放大電路 信號輸出端接電壓跟隨電路的信號輸入端，電壓跟隨電路的信號輸出端接放電回路的信號 輸入端，放電回路的信號輸出端即集成模塊電源輸出腳。所述集成模塊內(nèi)的放電回路由電 阻R1、R2、電容C5、三極管Ql構(gòu)成，Ql集電極與R2 —端、C5正極連接且接直流電源正極及 采樣電路中R5的一端，R2另一端、C5負極連接且接Rl —端及直流電源負極，Rl另一端接 Ql的發(fā)射極。所述放大電路通過電阻R7、R8、R9、RlO和(LM358)運放Al構(gòu)成，電阻R7的 一端與R3、R4的連接點連接，另一端與運放Al的2腳和電阻R8的一端連接，R8發(fā)熱另一 端與運放Al的1腳及電壓跟隨電路中運放A2的5腳連接，R9的另一端與RlO—端及Al的 3腳連接，RlO另一端接地。所述電壓跟隨電路由(LM358)運放A2構(gòu)成，A2的6腳與7腳 連接接放電回路中三極管的基極。實施例1-1 在實施例1的基礎(chǔ)上，在有刷直流管狀電機控制模塊內(nèi)的控制回路的 輸出端與電源負極之間串接一個電阻(放電電阻)，構(gòu)成電機發(fā)電時候的放電回路。有刷直流管狀電機速度控制模塊2既可以采用分立元件構(gòu)成是，也可以是單片機 模塊及輔助電構(gòu)成，無論是哪一種電路構(gòu)成，其構(gòu)成的原理與本申請相同，故在此不作敘述。實施例2 參照明附圖2和3。在實施例1的基礎(chǔ)上，由有刷直流管狀電機速度控制模塊構(gòu)成的電機速度控制電路，它包括有刷直流管狀電機，電機電源進線輸入端1與有 刷直流管狀電機速度控制模塊2電源輸入腳連接，有刷直流管狀電機速度控制模塊2的電 源輸出腳接電機3的電源端且給有刷直流管狀電機供電，有刷直流管狀電機3兩端并接一 個采樣電路4，采集電機兩端電壓且所采集的電壓信號輸入至有刷直流管狀電機速度控制 模塊2取樣信號輸入腳。所述采樣電路由電阻R3、R4、R5、R6、二極管D4、D5、整流橋Dl組 成，電阻R3、R4的連接點與放大電路中電阻R7的一端連接，電阻R5、R6的連接點與放大電 路中電阻R9的一端連接，電阻R4、R6連接點并接接地。實施例3 在實施例2的基礎(chǔ)上，由有刷直流管狀電機速度控制模塊構(gòu)成的電機速 度的控制方法，有刷直流管狀電機3懸掛重物在下降過程中，采樣電路4實時采集的信號送 入有刷直流管狀電機速度控制模塊2進行比較，若判斷為有刷直流管狀電機3處于加速狀 態(tài)，則啟動有刷直流管狀電機速度控制模塊2功能，自動為有刷直流管狀電機3增加制動轉(zhuǎn) 矩，迫使有刷直流管狀電機3速度減緩，有刷直流管狀電機3速度減緩后，采樣電路4采集 信號又反饋到有刷直流管狀電機速度控制模塊2，根據(jù)信號大小來進行制動轉(zhuǎn)矩的增加或 者減小，如此周而復(fù)始，使有刷直流管狀電機3懸掛重物下降的速度就可得到控制。如圖3所示，電機工作過程，電機正轉(zhuǎn)，拖動重物上升；電機反轉(zhuǎn)，重物下降。需要理解到的是上述實施例雖然對本發(fā)明作了比較詳細的文字描述，但是這些 文字描述，只是對本發(fā)明設(shè)計思路的簡單文字描述，而不是對發(fā)明設(shè)計思路的限制，任何不 超出本發(fā)明設(shè)計思路的組合、增加或修改，均落入本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
一種有刷直流管狀電機速度控制模塊，其特征是由放大電路、電壓跟隨電路、、放電回路的信號輸入端，放電回路集成模塊，集成模塊設(shè)有電源輸入腳、取樣信號輸入腳及電源輸出腳，取樣信號輸入腳系集成模塊內(nèi)放大電路的信號輸入端，放大電路信號輸出端接電壓跟隨電路的信號輸入端，電壓跟隨電路的信號輸出端接放電回路的信號輸入端，放電回路的信號輸出端即集成模塊電源輸出腳。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有刷直流管狀電機速度控制模塊，其特征是在有刷直流管 狀電機控制模塊內(nèi)的控制回路的輸出端與電源負極之間串接一個電阻，構(gòu)成電機發(fā)電時候 的放電回路。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有刷直流管狀電機速度控制模塊，其特征是所述集成模塊 內(nèi)的放電回路由電阻R1、R2、電容C5、三極管Q1構(gòu)成，Q1集電極與R2 —端、C5正極連接且 接直流電源正極及采樣電路中R5的一端，R2另一端、C5負極連接且接R1 —端及直流電源 負極，R1另一端接Q1的發(fā)射極。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有刷直流管狀電機速度控制模塊，其特征是所述放大電路 通過電阻1 7、1 8、1 9、1 10和運放41構(gòu)成，電阻R7的一端與R3、R4的連接點連接，另一端與 運放A1的2腳和電阻R8的一端連接，R8發(fā)熱另一端與運放A1的1腳及電壓跟隨電路中 運放A2的5腳連接，R9的另一端與R10 —端及A1的3腳連接，R10另一端接地；所述電壓 跟隨電路由運放A2構(gòu)成，A2的6腳與7腳連接接放電回路中三極管的基極。
5.一種由有刷直流管狀電機速度控制模塊構(gòu)成的電機速度控制電路，它包括有刷直流 管狀電機，其特征是電機電源進線輸入端與有刷直流管狀電機速度控制模塊電源輸入腳 連接，有刷直流管狀電機速度控制模塊的電源輸出腳接電機的電源端且給有刷直流管狀電 機供電，有刷直流管狀電機兩端并接一個采樣電路，采集電機兩端電壓且所采集的電壓信 號輸入至有刷直流管狀電機速度控制模塊取樣信號輸入腳。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的由有刷直流管狀電機速度控制模塊構(gòu)成的電機速度控制電 路，其特征是所述采樣電路由電阻R3、R4、R5、R6、二極管D4、D5、整流橋D1組成，電阻R3、 R4的連接點與放大電路中電阻R7的一端連接，電阻R5、R6的連接點與放大電路中電阻R9 的一端連接，電阻R4、R6連接點并接接地。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的由有刷直流管狀電機速度控制模塊構(gòu)成的電機速度控制電 路，其特征是集成模塊內(nèi)的放電回路由電阻Rl、R2、電容C5、三極管Q1構(gòu)成，Q1集電極與 R2 —端、C5正極連接且接直流電源正極及采樣電路中R5的一端，R2另一端、C5負極連接 且接R1 —端及直流電源負極，R1另一端接Q1的發(fā)射極。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的由有刷直流管狀電機速度控制模塊構(gòu)成的電機速度控制電 路，其特征是所述放大電路通過電阻R7、R8、R9、R10和運放A1構(gòu)成，電阻R7的一端與R3、 R4的連接點連接，另一端與運放A1的2腳和電阻R8的一端連接，R8發(fā)熱另一端與運放A1 的1腳及電壓跟隨電路中運放A2的5腳連接，R9的另一端與R10 —端及A1的3腳連接， R10另一端接地。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的由有刷直流管狀電機速度控制模塊構(gòu)成的電機速度控制電 路，其特征是所述電壓跟隨電路由運放A2構(gòu)成，A2的6腳與7腳連接接放電回路中三極管的基極。
10.一種由有刷直流管狀電機速度控制模塊構(gòu)成的電機速度的控制方法，其特征是有刷直流管狀電機懸掛重物在下降過程中，采樣電路實時采集的信號送入有刷直流管狀電 機速度控制模塊進行比較，若判斷為有刷直流管狀電機處于加速狀態(tài)，則啟動有刷直流管 狀電機速度控制模塊功能，自動為有刷直流管狀電機增加制動轉(zhuǎn)矩，迫使有刷直流管狀電 機速度減緩，有刷直流管狀電機速度減緩后，采樣電路采集信號又反饋到有刷直流管狀電 機速度控制模塊，根據(jù)信號大小來進行制動轉(zhuǎn)矩的增加或者減小，如此周而復(fù)始，使有刷直 流管狀電機懸掛重物下降的速度就可得到控制。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種能夠使有刷有刷直流管狀電機在懸掛重物的狀態(tài)下，平穩(wěn)、勻速下降的有刷直流管狀電機速度控制模塊及速度控制電路，它包括有刷直流管狀電機，電機電源進線輸入端與有刷直流管狀電機速度控制模塊電源輸入腳連接，有刷直流管狀電機速度控制模塊的電源輸出腳接電機的電源端且給有刷直流管狀電機供電，有刷直流管狀電機兩端并接一個采樣電路，采集電機兩端電壓且所采集的電壓信號輸入至有刷直流管狀電機速度控制模塊取樣信號輸入腳。優(yōu)點一是實現(xiàn)了有刷直流管狀電機在大扭矩輸出范圍能夠穩(wěn)定勻速的上升和下降，解決了目前國內(nèi)外有刷直流管狀電機只能在小扭矩范圍輸出的應(yīng)用難題；二是結(jié)構(gòu)設(shè)計新穎、獨特、簡單、可靠、實用。
文檔編號H02P7/28GK101860306SQ20101013359
公開日2010年10月13日 申請日期2010年3月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月23日
發(fā)明者華林 申請人:杭州雙華科技有限公司