專利名稱：用于太陽能裝置自動跟蹤系統(tǒng)的步進式電機控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種用于太陽能裝置自動跟蹤系統(tǒng)的步進式電機控制器。
背景技術(shù)：
.太陽能作為清潔能源，既是一次能源，又是可再生能源有著礦物能源 不可比擬的優(yōu)越性而被廣為應(yīng)用。由于地球的自轉(zhuǎn)，地球上每個地表面每天在不同時間所吸收的太陽能 是不同的，只有與陽光垂直時接受的太陽能量最大。太陽每天從東方升起、 中午到天空的最高位置、然后向西方落下。如果太陽能集熱器或太陽能電 池的方向固定不變，那么在不同季節(jié)、不同時刻照射到太陽能集熱器或太 陽能電池上的太陽光線的入射角變化很大，直接影響到其接收效率。目前太陽能集熱器或太陽能電池的成本較高，系統(tǒng)所需太陽能集熱器 或太陽能電池往往又要很多才能滿足需要。太陽能收集的效率成為不得不 考慮的因素，需要采用太陽跟蹤系統(tǒng)；用電動機作為動力來驅(qū)動的自動跟 蹤系統(tǒng)是最好的，但在系統(tǒng)中往往所需電機要很多；太陽能集熱器或太陽 能電池的重量較大，太陽能跟蹤系統(tǒng)要求的控制電機功率很大，控制電機 的耗電總量將很大，影響了其在太陽能集熱器系統(tǒng)或太陽能電池系統(tǒng)中的 實際應(yīng)用。 發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種便于全方位調(diào)節(jié)、并適宜進行間竭性控制的用于太陽能裝置自動跟蹤系統(tǒng)的步進式電機控制器，從而可提高太陽 能裝置接收太陽能的效率。本實用新型的目的可以通過如下技術(shù)措施來實現(xiàn)一種用于太陽能裝置自動跟蹤系統(tǒng)的步進式電機控制器，它包括 一電源控制電路，用于定時輸出所需的電源信號，控制電源信號的通、斷；一時序信號電路，與所述的電源控制電路的輸出端相連，用于提供正、 反轉(zhuǎn)控制信號；一開關(guān)控制電路，與所述的時序信號電路的輸出端相連，用于輸出控 制脈沖及將接收到的正或反轉(zhuǎn)控制信號作為驅(qū)動脈沖；一驅(qū)動電路，與所述的開關(guān)控制電路的輸出端相連，用于驅(qū)動步進式 電機正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)。本實用新型設(shè)計合理，結(jié)構(gòu)簡單，控制靈敏可靠，利用其可以使太陽 能裝置自動跟蹤系統(tǒng)隨著太陽東升西落的變化，時時刻刻保持與太陽光垂 直，提高太陽能裝置接收太陽能的效率。

圖1是本實用新型的電路方框圖；圖2是本實用新型的電源控制電路圖；圖3是本實用新型的時序信號電路圖；圖4是本實用新型的開關(guān)控制電路圖；圖5是本實用新型的驅(qū)動電路圖。
具體實施方式
參照圖l、圖2、圖3、圖4、圖5， 一種用于太陽能裝置自動跟蹤系統(tǒng)的步進式電機控制器，電源控制電路由定時鐘ICi、三極管BG"繼電器J" 三端穩(wěn)壓集成塊IC2組成。定時鐘Id有信號輸出時，三極管BGi導(dǎo)通，繼電器Ji得電，其常開觸點J卜i 、 J卜2吸合，三端穩(wěn)壓集成塊IC2接通電源， 輸出直流電源VDD。時序信號電路與所述的電源控制電路的輸出端相連，由計數(shù)帶振蕩器的集成塊IC3與晶振32768組成信號發(fā)生器，計數(shù)帶振蕩器的集成塊IC3 — 輸出端經(jīng)十進制計數(shù)分配器4017的四級計數(shù)，再經(jīng)四二輸入與門4081提 供正轉(zhuǎn)控制信號F"另一輸出端直接提供反轉(zhuǎn)控制信號F2。開關(guān)控制電路與時序信號電路的輸出端相連，由繼電器J2、 J3、手動正 轉(zhuǎn)按扭開關(guān)K、手動反轉(zhuǎn)按扭開關(guān)K2、手動停轉(zhuǎn)按扭開關(guān)K3、正轉(zhuǎn)限位開 關(guān)L、反轉(zhuǎn)限位開關(guān)Ks組成。當(dāng)有正轉(zhuǎn)控制信號Fi時，繼電器L、 J3為 常態(tài)，DIR為高電平，輸出驅(qū)動脈沖PUL (正轉(zhuǎn)脈沖)；當(dāng)有反轉(zhuǎn)控制信號 F2時，繼電器l、 J3為吸合，DIR為低電平，輸出驅(qū)動脈沖PUL(反轉(zhuǎn)脈沖)。驅(qū)動電路與開關(guān)控制電路的輸出端相連，由四雙向開關(guān)集成塊4060、 六反向器4009及三極管BG2、 BGs組成。當(dāng)DIR為高電平、PUL使BG2導(dǎo)通、 步進式電機的U有電，由于電容的放電使步進式電機的LB接著通電，電 機正方向轉(zhuǎn)動；當(dāng)DIR為低電平時、PUL使BG3導(dǎo)通，U先有電，由于電容的放電使LA接著通電，電機反方向轉(zhuǎn)動。具體工作原理如下開始時控制器處于等待狀態(tài)，當(dāng)定時鐘Id到所設(shè)定時間，輸出一個高 電平、使三極管BG:導(dǎo)通、Ji吸合、自鎖接點Jw、 Jp2接通，三端穩(wěn)壓集成 塊IC2有電源信號輸出使控制器開始工作。時序信號電路得電后，同時產(chǎn)生正轉(zhuǎn)控制信號Fi和反轉(zhuǎn)控制信號F2，由于此時開關(guān)控制電路的繼電器J2、 J3處于常態(tài)，開關(guān)控制電路輸出正轉(zhuǎn)驅(qū)動脈沖PUL，控制脈沖DIR為高電平，電機正方向轉(zhuǎn)動，使太陽能裝置自 動跟蹤系統(tǒng)由東向西轉(zhuǎn)，碰到限位開關(guān)K4時，使繼電器J2吸合，開關(guān)控制 電路輸出反轉(zhuǎn)驅(qū)動脈沖PUL，控制脈沖DIR為低電平，電機反方向轉(zhuǎn)動，使 太陽能裝置自動跟蹤系統(tǒng)由西向東轉(zhuǎn)，碰到限位開關(guān)Ks時使繼電器J3吸合 Ji被短路、1返回常態(tài)、Jw及J^斷開保持整個驅(qū)動部份斷電，使控制器 處于等待狀態(tài)。第二天當(dāng)?shù)皆O(shè)定時間，定時鐘Id又輸出一個高電平，使控制器又開始 工作。為了便于人檢測系統(tǒng)，需要進行手動控制電機正、反轉(zhuǎn)，故在自動控 制系統(tǒng)中專門設(shè)置了手動控制按扭開關(guān)。按下t電機快速正轉(zhuǎn)；按下K"吏 J2吸合，電機反轉(zhuǎn)；按下K3無PUL脈沖輸出而停止運轉(zhuǎn)。
權(quán)利要求1、一種用于太陽能裝置自動跟蹤系統(tǒng)的步進式電機控制器，其特征是它包括一電源控制電路，用于定時輸出所需的電源信號，控制電源信號的通、斷；一時序信號電路，與所述的電源控制電路的輸出端相連，用于提供正、反轉(zhuǎn)控制信號；一開關(guān)控制電路，與所述的時序信號電路的輸出端相連，用于輸出控制脈沖及將接收到的正或反轉(zhuǎn)控制信號作為驅(qū)動脈沖；一驅(qū)動電路，與所述的開關(guān)控制電路的輸出端相連，用于驅(qū)動步進式電機正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于太陽能裝置自動跟蹤系統(tǒng)的步進式電機 控制器，其特征是所述的時序信號電路由計數(shù)帶振蕩器的集成塊IC3與晶振 32768組成信號發(fā)生器，計數(shù)帶振蕩器的集成塊IC3—輸出端經(jīng)十進制計數(shù) 分配器4017的四級計數(shù)，再經(jīng)四二輸入與門4081提供正轉(zhuǎn)控制信號Fh 另一輸出端直接提供反轉(zhuǎn)控制信號F2。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于太陽能裝置自動跟蹤系統(tǒng)的步進式電機 控制器，其特征是所述的開關(guān)控制電路由繼電器J2、 J3、手動正轉(zhuǎn)按扭開關(guān) l、手動反轉(zhuǎn)按扭開關(guān)K2、手動停轉(zhuǎn)按扭開關(guān)Ks、正轉(zhuǎn)限位開關(guān)K4、反轉(zhuǎn) 限位開關(guān)Ks組成。
專利摘要一種用于太陽能裝置自動跟蹤系統(tǒng)的步進式電機控制器，它包括一電源控制電路，用于定時輸出所需的電源信號，控制電源信號的通、斷；一時序信號電路，與所述的電源控制電路的輸出端相連，用于提供正、反轉(zhuǎn)控制信號；一開關(guān)控制電路，與所述的時序信號電路的輸出端相連，用于輸出控制脈沖及將接收到的正或反轉(zhuǎn)控制信號作為驅(qū)動脈沖；一驅(qū)動電路，與所述的開關(guān)控制電路的輸出端相連，用于驅(qū)動步進式電機正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)。本實用新型設(shè)計合理，結(jié)構(gòu)簡單，控制靈敏可靠，利用其可以使太陽能裝置自動跟蹤系統(tǒng)隨著太陽東升西落的變化，時時刻刻保持與太陽光垂直，提高太陽能裝置接收太陽能的效率。
文檔編號G05D3/00GK201118505SQ20072005827
公開日2008年9月17日 申請日期2007年10月9日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月9日
發(fā)明者琦 俞, 俞忠良 申請人:俞忠良