專利名稱：直流電動(dòng)機(jī)自動(dòng)調(diào)節(jié)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及到直流電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩的控制裝置。特別是用于拖動(dòng)裝置的直流電動(dòng)機(jī)的自動(dòng)調(diào)節(jié)。
用直流電動(dòng)機(jī)為拖動(dòng)源的拖動(dòng)裝置。是由直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速器、直流電源構(gòu)成。而現(xiàn)有技術(shù)所構(gòu)造的調(diào)速器只能按人的意識(shí)調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩。其結(jié)果是調(diào)節(jié)滯后于負(fù)載的變化需要。
例如殘疾人駕駛的電動(dòng)輪車，在坑洼路面上行駛時(shí)，首先要按人的意識(shí)確定一檔固定的速度(初始速度)，當(dāng)通過“凹”型地段(即過坑道時(shí))等于輪車走過向下滑坡、向上爬坡皆然不同的兩段路程才跨躍過一個(gè)“凹”型路面。這種狀態(tài)下的運(yùn)動(dòng)體輪車，向下滑坡時(shí)重量所產(chǎn)生的分力與運(yùn)動(dòng)方向相同初始速度能維持調(diào)速器不必調(diào)節(jié)。當(dāng)輪車通過拐點(diǎn)(凹型地段的最底部)開始爬坡這時(shí)輪車的重量所產(chǎn)生的分力與運(yùn)動(dòng)方向相反，這種相反的分力作用于輪車上等效于車的負(fù)載變化(增大)則需要調(diào)速器脫離初始速度，重新調(diào)節(jié)才能維持轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。而目前的調(diào)速器只限于駕駛員憑感覺判斷再支配手工操縱調(diào)速器，從人的感覺到支配動(dòng)作顯然滯后于負(fù)載的變化，故引起騖車、燒電機(jī)、電瓶短路造成使用壽命降低等一系列不正常的現(xiàn)象發(fā)生。
本實(shí)用新型所提供的自動(dòng)調(diào)節(jié)器保持現(xiàn)有調(diào)速器的機(jī)制，并且在其內(nèi)部設(shè)置跟蹤系統(tǒng)，使調(diào)節(jié)器自動(dòng)的完成轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩的連續(xù)調(diào)節(jié)，其優(yōu)點(diǎn)在于簡(jiǎn)化人工的滯后操作所帶來的不利，提高拖動(dòng)能力。
本實(shí)用新型是以如下的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。直流電動(dòng)機(jī)、自動(dòng)調(diào)節(jié)器直流電源組成。自動(dòng)調(diào)節(jié)器內(nèi)含予調(diào)速系統(tǒng)、執(zhí)行系統(tǒng)、自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)三大部分。附

圖1是本實(shí)用新型的總體流程框圖，附圖2是本實(shí)用新型具體實(shí)施例的原理框圖，附圖3是邏輯圖。
參照附圖深入論述附圖1中的予調(diào)速系統(tǒng)是按人的意識(shí)把選定的速度信息分兩路輸出，一路送給執(zhí)行系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)負(fù)載(包括電機(jī)拖動(dòng)裝置)，另一路輸入到自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)被存貯起來做參考變量，自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)時(shí)刻監(jiān)測(cè)負(fù)載的運(yùn)行狀態(tài)，并且回采信號(hào)與參考變量相比較，一但出現(xiàn)兩個(gè)信號(hào)不等本系統(tǒng)發(fā)出相應(yīng)的調(diào)節(jié)信息通過執(zhí)行系統(tǒng)作用負(fù)載。直到回采信號(hào)等于參考變量時(shí)才停止調(diào)節(jié)。
予調(diào)速系統(tǒng)內(nèi)含脈沖發(fā)生單元、速度分配單元、予調(diào)速單元組成。執(zhí)行系統(tǒng)包括邏輯門單元、功率驅(qū)動(dòng)單元構(gòu)成。自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)有模數(shù)轉(zhuǎn)換單元、運(yùn)算單元、優(yōu)先權(quán)編碼單元、碼比較單元、選擇單元組成。
附圖2其中(1)脈沖發(fā)生單元74LS00，(2)速度分配單元74LS192，(3)予調(diào)速單元JAG2－H干簧管，(5)邏輯門單元74LS125、74LS00、74LS86搭接，(6)功率驅(qū)動(dòng)單元2CD576，2CD647組成復(fù)合開關(guān)，(7)模數(shù)轉(zhuǎn)換單元ADC0809，(9)(4)優(yōu)先權(quán)編碼單元74LS148。(10)碼比數(shù)單元8214，(11)選擇單元74LS251(8)運(yùn)算單元74LS181再配少量的輔助外圍元器件構(gòu)成了自動(dòng)調(diào)節(jié)器。
本實(shí)用新型的任務(wù)是以如下的方式完成的。附圖3中，(1)脈沖發(fā)生單元產(chǎn)生固定頻率的脈沖，由(2)速度分配單元將脈沖多級(jí)展寬輸出，多級(jí)寬度的脈沖是多路速度信號(hào)就是控制電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生不同轉(zhuǎn)速的速度信息。本實(shí)用新型實(shí)施例是八級(jí)，也可“n”級(jí)速度信息。(3)予調(diào)速單元八只干簧管對(duì)應(yīng)八個(gè)三態(tài)門構(gòu)成八路。每路三態(tài)門都有一路速度信息等待接通。構(gòu)成八個(gè)速度擋級(jí)(根據(jù)需要可增減擋級(jí)的數(shù)量)是受干簧管控制的。平時(shí)干簧管處于常開狀態(tài)，使用時(shí)由操縱者選定速度。其實(shí)質(zhì)是在八只干簧管中選定一路接通，稱為選通信號(hào)。三態(tài)門的控制端獲得了選通信號(hào)就把處于等待狀態(tài)的速度信息從輸出端通過“I”節(jié)點(diǎn)送到邏輯門單元的74LS00直到“H”節(jié)點(diǎn)再啟動(dòng)復(fù)合管2CD576、2CD647驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)。使之產(chǎn)生符合選通信號(hào)的旋轉(zhuǎn)速度。
干簧管被選通及閉合直接接通“P”點(diǎn)所聯(lián)接的所有部件。其中8或門在“P”點(diǎn)電平的作用下輸出到使能端產(chǎn)生了啟動(dòng)83優(yōu)先權(quán)編碼單元，“P”點(diǎn)的電平同時(shí)以位線的形式送到83優(yōu)先權(quán)編碼單元，該芯片轉(zhuǎn)換出對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制代碼B0～B2，此代碼由8214芯片現(xiàn)行狀態(tài)寄存器“B口”接收為現(xiàn)行狀態(tài)變量。聯(lián)接“P”點(diǎn)的運(yùn)算單元74LS181把“P”點(diǎn)的電平列為A口的輸入?yún)⒘俊?br> DI1～DI8是以總線的結(jié)構(gòu)把速度分配器元所產(chǎn)生的速度信息聯(lián)到“F”節(jié)點(diǎn)分別接到8214、74LS251這兩片芯片的輸入端。
電動(dòng)機(jī)所構(gòu)成的拖動(dòng)裝置(其圖已略)。拖動(dòng)裝置在運(yùn)行過程中時(shí)刻承受負(fù)載的作用，等于電動(dòng)機(jī)時(shí)刻在負(fù)載的作用下兩端壓降發(fā)生跳變。聯(lián)接在電機(jī)兩端的ADCO809把跳變的信號(hào)轉(zhuǎn)換一定序列的二進(jìn)制數(shù)碼8BIT送入74LS181的B口，同A口的原始參量按A＜B的邏輯編程操作把結(jié)果以碼的形式送到(二)優(yōu)先權(quán)編碼器，由該芯片整理出規(guī)格化的A0～A2的代碼。此代碼是分別送到8214芯片的請(qǐng)求級(jí)別數(shù)碼，也送到74LS251芯片成為其數(shù)據(jù)選擇代碼。其中8214芯片是按A＞B的邏輯關(guān)系編程遵照編程把A0～A2、B0～B2兩組數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算操作其結(jié)果是新的請(qǐng)求信號(hào)，由INT端聯(lián)到選擇單元的允許端，選擇單元的A0～A2和DI1～DI8是有嚴(yán)格的“碼、數(shù)”對(duì)應(yīng)關(guān)系，一但允許端有了INT信號(hào)就把“碼、數(shù)”的對(duì)應(yīng)結(jié)果在“Q”端輸出送給執(zhí)行單元，該單元的74LS00和74LS86封閉三態(tài)門(2)，打開三態(tài)門(1)此時(shí)“H”節(jié)點(diǎn)上出現(xiàn)的信號(hào)是“Q”點(diǎn)信號(hào)去驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)，自動(dòng)的重復(fù)上述過程實(shí)現(xiàn)了轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩的連續(xù)調(diào)節(jié)。如果運(yùn)算單元74LS181“A”、“B”兩口的數(shù)據(jù)相等表征電機(jī)的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩附合予調(diào)速度的要求。跟蹤系統(tǒng)自動(dòng)脫離調(diào)節(jié)，“H”節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)“I”點(diǎn)的信號(hào)去驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)。本實(shí)用新型調(diào)節(jié)器構(gòu)成的拖動(dòng)裝置(殘疾人輪車)可在最低速度擋級(jí)上爬坡，不用沖坡穩(wěn)速行駛。
本實(shí)用新型提供的自動(dòng)調(diào)節(jié)器適用于各類型的直流電動(dòng)機(jī)。為廣泛的運(yùn)用直流電動(dòng)機(jī)在低速度大負(fù)載、穩(wěn)速度大負(fù)載條件下運(yùn)行提供了廣闊的前景。
權(quán)利要求1.一種自動(dòng)調(diào)節(jié)器，特別是直流電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)保持轉(zhuǎn)數(shù)穩(wěn)定的直流電動(dòng)機(jī)自動(dòng)調(diào)節(jié)器，該裝置有予調(diào)速系統(tǒng)(1)、(2)、(3)、與執(zhí)行系統(tǒng)(5)、(6)、跟蹤系統(tǒng)(4)，(7)、(8)、(9)、(10)、(11)、組成串形結(jié)構(gòu)，其中跟蹤系統(tǒng)(7)的另一輸入端還與負(fù)責(zé)連接輸出端接在執(zhí)行系統(tǒng)(5)的輸入端，其特征在于跟蹤系統(tǒng)從負(fù)載中回采信號(hào)再饋送到執(zhí)行系統(tǒng)。
2.按權(quán)利要求1所述的直流電動(dòng)機(jī)自動(dòng)調(diào)節(jié)器，其特征在于調(diào)速系統(tǒng)，執(zhí)行系統(tǒng)和跟蹤系統(tǒng)可以合裝為一體也可分開。
專利摘要本實(shí)用新型提供的自動(dòng)調(diào)節(jié)器，由預(yù)調(diào)速系統(tǒng)、執(zhí)行系統(tǒng)、跟蹤系統(tǒng)構(gòu)成。采用大規(guī)?？删幊碳呻娐沸酒?。為直流電動(dòng)機(jī)在低速度大負(fù)載、穩(wěn)速度大負(fù)載，負(fù)載變化，速度不變的條件下運(yùn)行提供了準(zhǔn)確、可靠的技術(shù)填充，為直流電動(dòng)機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域展示了廣闊的前景。
文檔編號(hào)H02P7/18GK2047861SQ8720980
公開日1989年11月15日 申請(qǐng)日期1987年7月3日 優(yōu)先權(quán)日1987年7月3日
發(fā)明者張鳳亞 申請(qǐng)人:張鳳亞