一种具有保护电机功能的控制系统的制作方法

[0001]
本新型涉及卷帘门技术领域，尤其涉及具有保护电机功能的控制系统。


背景技术：

[0002]
传统的三相一体机控制器，当三相电源线或电机线断掉任意一条时，电机不会立即停止运行，缺相运行无疑会造成电机损坏问题，所有我们提出了一种具有保护电机功能的控制系统，用已解决上述所提出的问题。


技术实现要素：

[0003]
为了克服上述问题，本新型提供了一种可以实现保护电机功能的控制系统。
[0004]
为实现上述目的，本新型提供的技术方案是：
[0005]
一种具有保护电机功能的控制系统,其特征在于：它包括单片机，三相电源，电流互感器、电机，电流比较器或电压比较器。
[0006]
所述三相电源线分别串联三个互感器，当电机运行时三个互感器分别感应到电流。
[0007]
互感器tl1经过4个二极管桥式整流后得到感应电压经过ec7滤波和r36、r37分压网络处理后得到合适的电压va输入到电压比较器u4的in4+脚，u4的各反向输入端通过电阻r50、r51分压得到合适的电压vd；当vd＜va，通过电压比较u4的out4脚输出高电平，该信号被mcu的hg2脚监控。
[0008]
互感器tl2经过4个二极管桥式整流后得到感应电压经过ec8滤波和r38、r39分压网络处理后得到合适的电压vb输入到电压比较器u4的in3+脚，u4的各反向输入端通过电阻r50、r51分压得到合适的电压vd；当vd＜vb，通过电压比较u4的out3脚输出高电平，该信号被mcu的hg1脚监控。
[0009]
互感器tl3经过4个二极管桥式整流后得到感应电压经过ec9滤波和r40、r41分压网络处理后得到合适的电压vc输入到电压比较器u4的in1+脚，u4的各反向输入端通过电阻r50、r51分压得到合适的电压vd；当vd＜vc，通过电压比较u4的out1脚输出高电平，该信号被mcu的hg3脚监控。
[0010]
所述控制系统的控制方法包括以下步骤：
[0011]
1）当电机正常运转时u4的out4，out3，out1三个脚都输出高电平，当三相电源线或电机线断掉任意一条时三个互感器就不能同时感应到电流，u4的out4，out3，out1三个脚就会有一个脚或二个脚输出低电平；
[0012]
2）mcu通过监控u4的out4，out3，out1三个脚输出高低电平来判断电机的三相电源线或电机线是否有开路情况，一旦检测到低电平信号，mcu u10将立即发出命令断开电机电源开关并闭合电机刹车开关。
[0013]
上述技术方案的有益之处在于
[0014]
本新型实现了以下功能：
[0015]
1. 保护电机功能：当电机处于运行状态时，三相电源线或电机线断掉任意一条，控制器可让电机正常停止运行，控制器故障指示灯闪，蜂鸣器报警。
[0016]
2. 自动相序纠相功能：当输入三相电源反相时，控制器能自动纠正。
[0017]
3.三相电源缺相保护：当三相电源输入端缺相时，控制器故障指示灯闪，蜂鸣器报警，控制器不能正常工作。
[0018]
4. 门上行点动或连动、门下行点动或连动的功能选择：
[0019]
点动：按住手柄上行或下行按键时，门动作，放开按键时，门停止动作；
[0020]
连动：按下手柄上行或下行按键时，门动作，按下停止按键时，门停止动作。
[0021]
5. 红外功能：当门下行遇到障碍物时，门会自动停止或者反弹(客户按需要选择)。
[0022]
下面将结合具体实施方式对本新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本新型保护的范围。
附图说明
[0023]
图1系本新型实施例1保护电机功能原理框图；
[0024]
图2-1、图2-2系本新型实施例1保护电机功能电路图；
[0025]
图3系本新型实施例1自动相序纠相功能原理框图；
[0026]
图4-1、图4-2系本新型实施例1自动相序纠相功能电路图；
[0027]
图5系本新型实施例1门上行连动或点动、门下行连动或点动的功能选择原理框图；
[0028]
图6系本新型实施例1门上行连动或点动、门下行连动或点动的功能选择电路图；
[0029]
图7系本新型实施例1红外功能原理框图；
[0030]
图8系本新型实施例1遇阻控制停止或反弹电路图。
具体实施方式
[0031]
实施例1
[0032]
如图1-7所示的一种具有保护电机功能的控制系统，其特征在于：它包括单片机，三相电源，电流互感器、电机，电流比较器或电压比较器。所述控制系统设有保护电机功能模块，自动相序纠相功能模块，三相电源缺相保护模块，门上行连动或点动、门下行连动或点动功能模块，红外功能模块及遇阻控制停止或反弹。
[0033]
如图1、图2所示，所述的保护电机功能模块在电机的三相电源线上分别串联三个互感器tl1、tl2、tl3，当电机运行时三个互感器分别感应到电流。
[0034]
如图2所示，互感器tl1输出分别经过4个二极管d10、d11、d12、d13桥式整流后得到感应电压经过ec7滤波和r36、r37分压网络处理后得到合适的电压va输入到电压比较器u4的in4+脚，u4的各反向输入端通过电阻r50、r51分压得到合适的电压vd（vd＜va），通过电压比较u4的out4脚输出高电平，该信号被mcu的hg2脚监控。
[0035]
互感器tl2输出分别经过4个二极管d31、d32、d33、d34桥式整流后得到感应电压经
过ec8滤波和r38、r39分压网络处理后得到合适的电压vb输入到电压比较器u4的in3+脚，u4的各反向输入端通过电阻r50、r51分压得到合适的电压vd；当vd＜vb，通过电压比较u4的out3脚输出高电平，该信号被mcu的hg1脚监控。
[0036]
互感器tl3输出分别经过4个二极管d18、d19、d20、d21桥式整流后得到感应电压经过ec9滤波和r40、r41分压网络处理后得到合适的电压vc输入到电压比较器u4的in1+脚，u4的各反向输入端通过电阻r50、r51分压得到合适的电压vd；当vd＜vc，通过电压比较u4的out1脚输出高电平，该信号被mcu的hg3脚监控。
[0037]
当电机正常运转时u4的out4，out3，out1三个脚都输出高电平，当三相电源线或电机线断掉任意一条时三个互感器就不能同时感应到电流，u4的out4，out3，out1三个脚就会有一个脚或二个脚输出低电平。mcu通过监控u4的out4，out3，out1三个脚输出高低电平来判断电机的三相电源线或电机线是否有开路情况，一旦检测到低电平信号，mcu u10将立即发出命令断开电机电源开关并闭合电机刹车开关(muc u10 fall和rise开关脚立即输出低电平)。
[0038]
如图1所示，当电机处于运行状态时，三相电源线或电机线断掉任意一条，控制器可让电机立即停止运行，控制器故障指示灯闪，蜂鸣器报警。
[0039]
如图3、图4所示，所述自动相序纠相功能模块在三相电中的任意一相l1分别与l2和l3之间比较相位的正弦量差来判断三线之间的相序。
[0040]
如图4所示，以l3与l1比较，l3相线经过电阻r31限流二极管d14整流后输出到光耦u6发光器的正极，二极管d15反接在l3和l1之间用于过滤l1正半周的电压保护u6发光器不被反向电压击穿。u6受光器整机上拉电阻r27到5v电源，通过r28输出l3相位信息detection-l2到mcu u10的detection-l2脚。
[0041]
以l2与l1比较，l2相线经过电阻r32限流二极管d16整流后输出到光耦u7发光器的正极，二极管d17反接在l2和l1之间用于过滤l1正半周的电压保护u7发光器不被反向电压击穿。u7受光器整机上拉电阻r29到5v电源，通过r30输出l2相位信息detection-l3到mcu u10的detection-l3脚。
[0042]
mcu通过比较detection-l2和detection-l3之间的关系可得出l1、l2、l3之间的相序，mcu通过控制继电器k1、k2、k3的先后闭合关系来纠正相序将正确的三相电源供给电机。
[0043]
如图2所示，所述三相电源缺相保护模块包括mcu u10、相位信息detection-l2和detection-l3、led1故障指示灯、三极管q1；当三相电源输入端缺相时，控制器故障指示灯闪，蜂鸣器报警，控制器不能正常工作。
[0044]
具体的，当mcu u10检测到相位信息detection-l2和detection-l3异常时，mcu u10的xiangxu-fault脚输出信号指令，led1故障指示灯开始闪烁；同时mcu u10的bee脚输出高电平导通三极管q1使q1集电极上的蜂鸣器bl1电源获得通路开始鸣叫报警；同时mcu u10进行故障中断不响应任何开关等操作指令直到三相电源恢复正常 (muc u10 fall和rise开关脚低电平) 。
[0045]
如图5所示，门上行连动或点动、门下行连动或点动的功能选择模块包括：
[0046]
连动：按下手柄上行或下行按键时，门动作，按下停止按键时，门停止动作。
[0047]
点动：按住手柄上行或下行按键时，门动作，放开按键时，门停止动作。
[0048]
具体的，拨码开关s2：拨到1脚，门就上行点动；拨到2脚，门就下行点动；拨到3脚，
门就上行连动；拨到4脚，门就下行连动。
[0049]
以上行连动或点动：拨码开关s2串联在电源vcc与电阻r43之间，r43后端连接到mcu u10的dd脚并连接电阻r46下拉到地。mcu u10将持续监测dd脚电平，当监测到拨码开关s2拨到3脚时(dd脚高电平)，mcu程序进入上行连动模式，即按下手柄上行按键时，门动作，按下停止按键时，门停止动作。mcu将持续监测dd脚电平，当监测到拨码开关s2拨到1脚时(dd脚低电平)，mcu程序进入上行点动模式，即按住手柄上行按键时，门动作，放开按键时，门停止动作。
[0050]
以下行连动或点动：拨码开关s2串联在电源vcc与电阻r44之间，r44后端连接到mcu u10的dd脚并连接电阻r45下拉到地。mcu u10将持续监测ld脚电平，当监测到拨码开关s2拨到4脚时(dd脚高电平)，mcu程序进入下行连动模式，即按下手柄下行按键时，门动作，按下停止按键时，门停止动作。mcu将持续监测ld脚电平，当监测到拨码开关s2拨到2脚时(dd脚低电平)，mcu程序进入下行点动模式，即按住手柄下行按键时，门动作，放开按键时，门停止动作。
[0051]
如图6、7、8所示的功能模块，红外收发一体器连接在cn5上，当遇到障碍物时，红外接收器接收到红外信号后通过电阻r8输出遇障碍物信号到mcu u10的hongwai脚，mcu接收到遇障碍物信号后触发电机控制系统控制门停止或反弹。电阻r7和c7构成rc滤波网络，过滤非障碍物时mcu u10的hongwai脚的一些干扰信号。
[0052]
由此为实现：当门下行遇到障碍物时，门会自动停止或者反弹(客户按需要选择一种)。
[0053]
本新型所描述的实施例仅仅是本新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本新型保护的范围。