專利名稱：數(shù)控式滑差電機(jī)調(diào)速裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電動機(jī)調(diào)速裝置，具體地涉及滑差電機(jī)調(diào)速裝置。
滑差電機(jī)調(diào)速裝置是一種異步電機(jī)與電磁轉(zhuǎn)差離合器聯(lián)軸構(gòu)成整體的調(diào)整裝置，該裝置是以異步電動機(jī)為原動機(jī)，它本身不調(diào)速，而通過改變電磁離合器的勵(lì)磁電流來實(shí)現(xiàn)調(diào)速的裝置。
現(xiàn)有的滑差電機(jī)調(diào)速裝置的控制器是采用的模擬量控制，例如黑龍江調(diào)速電機(jī)廠生產(chǎn)的JDIA－40型滑差電機(jī)控制器就是一種模擬量控制器，它采用三相測速發(fā)電機(jī)作為測速部件，使用模擬電路的給定電路、觸發(fā)電路及測速負(fù)反饋電路等環(huán)節(jié)用以形成觸發(fā)脈沖來觸發(fā)可控硅主回路，以便改變向電磁離合器提供的勵(lì)磁電流達(dá)到調(diào)速目的。這種傳統(tǒng)的滑差電機(jī)調(diào)速裝置由于采用了測速發(fā)電機(jī)及模擬控制電路就帶來了調(diào)速精度差的缺點(diǎn)，其穩(wěn)態(tài)誤差可能超過5％，并且測速及控制部件體積較大、元件參數(shù)的分散性大，不利于調(diào)整及批量生產(chǎn)。
為了克服上述缺點(diǎn)，因此本實(shí)用新型的目的在于開發(fā)一種新型滑差電機(jī)調(diào)速裝置，它不但調(diào)速精度高，而且測速及控制部件體積小，元件參數(shù)一致，有利于調(diào)整及批量生產(chǎn)。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用以下的技術(shù)方案，即一種滑差電動機(jī)調(diào)速裝置，它由異步電動機(jī)，與該電動機(jī)聯(lián)軸的電磁轉(zhuǎn)差離合器，測速部件及控制器組成，其特征在于所述測速部件是光電式速度發(fā)送器，及所述控制器是數(shù)字式控制器。
根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，所述數(shù)字式控制器由一個(gè)單片機(jī)，交流電壓過零檢測電路，觸發(fā)驅(qū)動電路，穩(wěn)壓電源及晶閘管主電路組成，單片機(jī)的一個(gè)輸入端經(jīng)一個(gè)光電耦合器與交流電壓過零檢測電路的輸出端相連接，單片機(jī)的另一輸入端與光電式速度發(fā)送器的輸出端相連接，單片機(jī)的輸出端經(jīng)另一光電耦合器與觸發(fā)驅(qū)動電路的輸入相連接，以上各電路均由穩(wěn)壓電源供電，觸發(fā)驅(qū)動電路的輸出端與晶閘管主電路中晶閘管的控制極相連接。
由于本實(shí)用新型采用了光電式速度發(fā)送器和上述的數(shù)字式控制器，因而使調(diào)速精度大大提高，經(jīng)測試調(diào)速精度小于1‰，并且測速部件及控制部件的體積減小，由于采用單片機(jī)控制，其參數(shù)恒定，不需調(diào)整，有利于批量生產(chǎn)，由此就實(shí)現(xiàn)了本實(shí)用新型的目的。
為了對本實(shí)用新型的其它特征及優(yōu)點(diǎn)更全面的了解，
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例作詳細(xì)說明。


圖1是根據(jù)本實(shí)用新型的數(shù)控式滑差電機(jī)調(diào)速裝置的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的結(jié)構(gòu)概圖；圖2是上述實(shí)施例的調(diào)速裝置電路圖；圖3是上述實(shí)施例的調(diào)速裝置的工作流程圖。
圖1中表示本實(shí)用新型的數(shù)控式滑差電機(jī)調(diào)速裝置的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的概要結(jié)構(gòu)，該裝置由裝在一個(gè)底座5上的數(shù)字式控制器1，異步電動機(jī)2，電磁轉(zhuǎn)差離合器3及光電式速度發(fā)送器4組成，其中異步電動機(jī)2的輸出軸與電磁轉(zhuǎn)差離合器3的輸入端用聯(lián)軸器20相連接構(gòu)成滑差電動機(jī)，電磁轉(zhuǎn)差離合器3的輸出軸30上裝有光電式速度發(fā)送器4的光柵盤，該輸出軸30的自由端用于與負(fù)載軸連接，以便驅(qū)動負(fù)載運(yùn)行。
以下參照圖2及3秋說明本實(shí)用新型上述實(shí)施例的工作原理。圖2是該實(shí)施例的調(diào)速裝置的電路圖，共中框1仍代表數(shù)字式控制器，框內(nèi)的電路就是該控制器電路板上的電路框圖。它包括一個(gè)單片機(jī)10，一個(gè)交流電壓過零檢測電路ZD，兩個(gè)穩(wěn)壓電源S1及S2，一個(gè)觸發(fā)驅(qū)動電路DR及晶閘管主電路11。單片機(jī)10的一個(gè)中斷輸入端INTO經(jīng)由一個(gè)光電耦合器OC1與交流電壓過零電路ZD的輸出端相連接，用于接收交流電壓正向波起始過零點(diǎn)脈沖，單片機(jī)10的另一中斷輸入端INT1與光電式速度發(fā)送器4的輸出端相連接，用于接收速度脈沖信號，單片機(jī)10的一個(gè)數(shù)據(jù)輸出端P10經(jīng)由另一光電耦合器OC2與觸發(fā)驅(qū)動電路DR的輸入端相連接，觸發(fā)驅(qū)動電路DR的輸出端與晶閘管主電路11中晶閘管TH的控制極相連接，以便觸發(fā)晶閘管TH導(dǎo)通。以上各電路除主電路外均由穩(wěn)壓電源S1及S2供電，本實(shí)施例中設(shè)置了兩個(gè)獨(dú)立的穩(wěn)壓電源，其目的在于抗干擾。這兩個(gè)穩(wěn)壓電源S1及S2分別由一個(gè)變壓器T的兩個(gè)相互靜電隔離的次邊繞組W1及W2供電。其中一個(gè)穩(wěn)壓電源S1產(chǎn)生直流電壓VDD供給交流電壓過零檢測電路ZD及晶閘管觸發(fā)驅(qū)動電路DR，而另一穩(wěn)壓電源S2產(chǎn)生直流電壓VCC用于向單片機(jī)10及光電式速度發(fā)送器4供電。
所述單片機(jī)10是通用部件，它由中央處理單元CPU，存儲器M，顯示器DI及鍵盤KB等組成。電壓過零檢測電路ZD輸入端與變壓器T的次邊繞組W0相連接，該電路及驅(qū)動電路DR，穩(wěn)壓電路S1及S2均為已知的電路，不再詳細(xì)描述。
光電式速度發(fā)送器4由光柵盤41及叉形支座42組成，在叉形支座42的兩叉上分別裝有發(fā)光管43及光敏管44，光敏管44輸出速度脈沖，雖然這種類型的光電式速度發(fā)送器是已知的技術(shù)，但本實(shí)用新型將其用在滑差電機(jī)調(diào)速裝置上用于取代笨重的三相測速發(fā)電機(jī)來提高調(diào)速精度是一種創(chuàng)舉。并且本實(shí)用新型所采用的光電式速度發(fā)送器與現(xiàn)有技術(shù)有一個(gè)明顯的區(qū)別，即光柵盤41上僅具有少數(shù)幾個(gè)孔，例如最好為二個(gè)孔，而傳統(tǒng)的光柵盤上具有很多的孔。因?yàn)楣鈻疟P上的孔多加工精度要求高并且需要復(fù)雜的脈沖整形及組合電路，否則反而不能獲得速度的高精確測量。本實(shí)用新型采用很少數(shù)的孔，加工精度要求低并無需專門的脈沖整形及組合電路卻能獲得極高的測速精度。
圖2中的電磁轉(zhuǎn)差離合器3是公知的裝置，它由電樞31和磁極32組成，在磁極鐵心中設(shè)勵(lì)磁繞組33，該繞組的端部與兩個(gè)滑環(huán)34相連接，用于接收勵(lì)磁電源。勵(lì)磁電源為晶閘管主電路11，它實(shí)際上是一個(gè)晶閘管TH的半波可控整流電路，晶閘管TH由交流電網(wǎng)供電，電路中設(shè)有續(xù)流二極管D，用于保持勵(lì)磁電流的連續(xù)。這種電路也是公知的，因此該電路中的一些次要元件，例如阻容支路均被省略。
圖3為本實(shí)用新型上述實(shí)施例的數(shù)控式滑差電動機(jī)調(diào)速裝置的工作流程圖。在步驟Ⅰ上首先給定初始觸發(fā)角α0，以便供電給電磁轉(zhuǎn)差離合器3使其輸出軸30開始轉(zhuǎn)動。在步驟Ⅱ上進(jìn)行速度值測量，即由光電式速度發(fā)送器4向單片機(jī)10發(fā)送速度脈沖。在步驟Ⅲ上，由單片機(jī)判別速度測量值是否等于速度給定值。如果等于的話，則在步驟Ⅳ上使觸發(fā)角α保持不變。如果不等于的話，則在步驟Ⅴ上進(jìn)一步確定速度測量值是大于還是小于速度給定值。如果是大于的話，則在步驟Ⅵ上增大觸發(fā)角α，即減小導(dǎo)通角使勵(lì)磁電流減小從而使實(shí)際速度下降。如果是小于的話，則在步驟Ⅶ上減小觸發(fā)角α，即增大導(dǎo)通角使勵(lì)磁電流增大從而使實(shí)際速度上升，最終使實(shí)際速度值精確地等于給定速度值。
以上是用于說明本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，顯然在本實(shí)用新型的構(gòu)思下還可作出各種變型，例如可利用一臺微計(jì)算機(jī)或微處理機(jī)取代單片機(jī)，并可實(shí)現(xiàn)用一臺微機(jī)對多個(gè)滑差電機(jī)的控制。
權(quán)利要求1.數(shù)控式滑差電機(jī)調(diào)速裝置，它由異步電動機(jī)，與該電動機(jī)聯(lián)軸的電磁轉(zhuǎn)差離合器，測速部件及控制器組成，其特征在于所述測速部件是光電式速度發(fā)送器(4)，及所述控制器是數(shù)字式控制器(1)，該數(shù)字式控制器(1)由一個(gè)單片機(jī)(10)，交流電壓過零檢測電路(ZD)，觸發(fā)驅(qū)動電路(DR)，穩(wěn)壓電源(S1，S2)及晶閘管主電路(11)組成，單片機(jī)(10)的一個(gè)輸入端(INT0)經(jīng)由一個(gè)光電耦合器(OC1)與交流電壓過零檢測電路(ZD)的輸出端相連接，單片機(jī)(10)的另一輸入端(INT1)與光電式速度發(fā)送器(4)的輸出端相連接，單片機(jī)的輸出端(PIO)經(jīng)由另一光電耦合器(OC2)與觸發(fā)驅(qū)動電路(DR)的輸入端相連接，以上各電路均由穩(wěn)壓電源(S1，S2)供電，觸發(fā)驅(qū)動電路(DR)的輸出端與晶閘管主電路中晶閘管(TH)的控制極相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)控式滑差電機(jī)調(diào)速裝置，其特征在于所述穩(wěn)壓電源為兩個(gè)獨(dú)立的穩(wěn)壓電源(S1及S2)，它們分別由一個(gè)變壓器(T)的兩上相互靜電隔離的次邊繞組(W1，W2)供電，其中一個(gè)穩(wěn)壓電源(S1)向交流電壓過零檢測電路ZD及晶閘管觸發(fā)驅(qū)動電路(DR)供電，而另一穩(wěn)壓電源(S2)向單片機(jī)(10)及光電式速度發(fā)送器(4)供電。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)控式滑差電機(jī)調(diào)速裝置，其特征在于所述光電式速度發(fā)送器(4)中包括一個(gè)光柵盤(41)，該光柵盤(41)上僅具有少數(shù)幾個(gè)孔，最好具有二個(gè)孔。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)控式滑差電機(jī)調(diào)速裝置，其特征在于其中所述單片機(jī)(10)可由微計(jì)算機(jī)或微處理機(jī)代替。
專利摘要一種數(shù)控式滑差電機(jī)調(diào)速裝置，它由異步電動機(jī)，與該電動機(jī)聯(lián)軸的電磁轉(zhuǎn)差離合器，光電式速度發(fā)送器及數(shù)字式控制器組成。該調(diào)速裝置以光電測速代替三相測速發(fā)電機(jī)，降低了成本，提高了精度，擴(kuò)大了調(diào)速范圍，解決了滑差電機(jī)閉環(huán)速度控制離不開測速發(fā)電機(jī)的難題，穩(wěn)速精度小于0.1％，轉(zhuǎn)差變化率小于0.5％，調(diào)速范圍從50轉(zhuǎn)/分至1400轉(zhuǎn)/分，適用于0.55千瓦到90千瓦的十八種YCT滑差電動機(jī)的調(diào)速。
文檔編號H02P15/00GK2208296SQ9420498
公開日1995年9月20日 申請日期1994年3月25日 優(yōu)先權(quán)日1994年3月25日
發(fā)明者胡明全, 蔣春林 申請人:徐州師范學(xué)院科技開發(fā)總公司淮海電腦服務(wù)處