一种小型化直流力矩电动机的控制系统技术方案

本发明专利技术的实施例公开了一种小型化直流力矩电动机的控制系统，属于智能控制技术领域。所述系统，包括：电子可控电阻器，串联于小型化直流力矩电动机电枢回路中；圆形绕绳装置，设置于小型化直流力矩电动机转轴端，包括绕轴和缠绕于绕轴上的吊绳；电子拉力传感器，其输入、输出端分别与吊绳尾端和采集模块连接；采集模块，用于采集电子拉力传感器测量的拉力值；力矩计算模块，用于根据采集的拉力值，计算小型化直流力矩电动机需要输出的第一力矩；电阻值减少量计算模块，用于根据第一力矩，计算电子可控电阻器需要减小的电阻值；控制模块，用于根据电子可控电阻器需要减小的电阻值，调减电子可控电阻器的电阻值。本发明专利技术能够有效提高电动机运行效率。动机运行效率。动机运行效率。

【技术实现步骤摘要】
一种小型化直流力矩电动机的控制系统


[0001]本专利技术属于智能控制
，尤其涉及一种小型化直流力矩电动机的控制系统。

技术介绍

[0002]直流力矩电机，是力矩电机的一种，以直流电作为电源的力矩电机。它是一种具有软机械特性和宽调速范围的特种电机。这种电机的轴不是以恒功率输出动力而是以恒力矩输出动力。直流力矩电机可以以较小输出转矩，而有较高的输出转速，转速和输出力扭独立进行调节，使用方便，操作简单，具有低转速、大扭矩、过载能力强、响应快、特性线性度好、力矩波动小等优点，比一般交流力矩电机具有更高的操控性。
[0003]在直流力矩电机实际应用过程中，其负载总是在不停的变化的，但是直流力矩电机以恒力矩输出动力，当出现直流力矩电机输出动力远大于负载时，将导致能量的浪费；当出现直流力矩电机输出动力小于负载时，不仅导致负载不能正常的运作，同时因电机转子电阻高，损耗大，所产生的热量也大，在低速运行和堵转时更为严重，易导致电机损坏。但是目前却没有一种小型化直流力矩电动机的控制系统，能及时让直流力矩电机输出动力与负载平衡，提高直流力矩电机运行效率。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术实施例提供一种小型化直流力矩电动机的控制系统，用于解决目前还没有一种小型化直流力矩电动机的控制系统，能及时让所述电动机输出动力与负载平衡的问题。本专利技术提供的一种小型化直流力矩电动机的控制系统，可以根据吊装物品重量情况，计算所述电动机需要输出的第一力矩，然后控制所述电动机按照第一力矩输出动力，从而有效地提高了电机的运行效率和稳定性。
[0005]本专利技术实施例提供一种小型化直流力矩电动机的控制系统，包括：电子可控电阻器、圆形绕绳装置、电子拉力传感器、采集模块、力矩计算模块、电阻值减少量计算模块和控制模块；
[0006]所述电子可控电阻器串联于所述小型化直流力矩电动机的电枢回路中，且在初始时所述电子可控电阻器的阻值处于最大阻值；
[0007]所述圆形绕绳装置设置于所述小型化直流力矩电动机的转轴端，所述圆形绕绳装置包括与所述小型化直流力矩电动机的转轴连接的绕轴和缠绕于所述绕轴上的吊绳，所述吊绳的首端固定在所述绕轴上；
[0008]所述电子拉力传感器的输入端与所述吊绳的尾端连接，所述电子拉力传感器的输出端与所述采集模块连接；
[0009]采集模块，用于采集所述电子拉力传感器测量的实时拉力值；
[0010]力矩计算模块，用于根据所述采集模块采集的拉力值，计算所述小型化直流力矩电动机需要输出的第一力矩；
[0011]电阻值减少量计算模块，用于根据所述第一力矩，计算所述电子可控电阻器需要减小的电阻值；
[0012]控制模块，用于根据所述电子可控电阻器需要减小的电阻值，调减所述电子可控电阻器的电阻值，以使所述小型化直流力矩电动机输出所述第一力矩。
[0013]在一可选实施例中，所述控制模块，包括：
[0014]判断子模块，用于判断所述电子可控电阻器需要减小的电阻值是否小于预设电阻值；
[0015]控制子模块，用于在所述判断子模块的判断结果为否时，将所述电子可控电阻器的电阻值调小所述电子可控电阻器需要减小的电阻值，以使所述小型化直流力矩电动机输出所述第一力矩；或者，用于在所述判断子模块的判断结果为是时，将所述电子可控电阻器的电阻值调为0，并根据所述第一力矩，调增所述小型化直流力矩电动机两端的电压，以使所述小型化直流力矩电动机输出所述第一力矩。
[0016]在一可选实施例中，所述控制子模块，包括：
[0017]电阻值调整单元，用于在所述判断子模块的判断结果为否时，将所述电子可控电阻器的电阻值调小所述电子可控电阻器需要控制减小的电阻值；或者，用于在所述判断子模块的判断结果为是时，将所述电子可控电阻器的电阻值调为0；
[0018]电压值计算单元，用于在所述电阻值调整单元将所述电子可控电阻器的电阻值调为0后，根据所述第一力矩，计算所述小型化直流力矩电动机两端需要控制增加的电压值；
[0019]电压调整单元，用于根据所述小型化直流力矩电动机两端需要控制增加的电压值，调增所述小型化直流力矩电动机两端的电压。
[0020]在一可选实施例中，所述电压值计算单元，具体用于根据以下第一公式，计算所述小型化直流力矩电动机两端需要控制增加的电压值：
[0021][0022]其中，ΔU(t)为t时刻所述小型化直流力矩电动机两端需要控制增加的电压值，U为t时刻所述小型化直流力矩电动机两端的电压，I表示t时刻所述小型化直流力矩电动机的电枢电流，表示励磁磁通，k表示感应电动势常数，R0表示所述小型化直流力矩电动机的保护电阻值，T(t)表示t时刻所述小型化直流力矩电动机需要输出的第一力矩。
[0023]在一可选实施例中，所述预设电阻值为0。
[0024]在一可选实施例中，所述力矩计算模块，具体用于根据以下第二公式，计算小型化直流力矩电动机需要输出的第一力矩：
[0025]T(t)＝1.5
×
F(t)
×
[m(t)
×
d+r][0026]在第二公式中，T(t)表示t时刻所述小型化直流力矩电动机需要输出的第一力矩，F(t)表示t时刻所述电子拉力传感器测量的实时拉力值；m(t)表示t时刻所述圆形绕绳装置中的吊绳环绕圈数，d表示所述吊绳的横截面直径，r表示所述绕轴的半径。
[0027]在一可选实施例中，所述电阻值减少量计算模块，具体用于根据以下第三公式计算所述电子可控电阻器需要减小的电阻值：
[0028][0029]在第三公式中，ΔR(t)为t时刻所述电子可控电阻器需要减小的电阻值，R
max
为所述电子可控电阻器的最大电阻值。
[0030]本专利技术提供了一种新的小型化直流力矩电动机的控制系统，首先采集与吊绳尾端连接的电子拉力传感器测量的实时拉力值，然后根据所述采集模块采集的拉力值，计算所述小型化直流力矩电动机需要输出的第一力矩，接着根据所述第一力矩，计算所述电子可控电阻器需要减小的电阻值，最后根据所述电子可控电阻器需要减小的电阻值，调减串联于所述小型化直流力矩电动机的电枢回路中的电子可控电阻器的电阻值，以使所述小型化直流力矩电动机输出所述第一力矩。本专利技术能有效地提高了电动机的运行效率和稳定性。
附图说明
[0031]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
[0032]图1为本专利技术实施例提供的一种小型化直流力矩电动机的控制系统实施例一的结构示意图；
[0033]图2为本专利技术实施例提供的一种小型化直流力矩电动机的控制系统实施例二的结构示意图；
[0034]图3为本专利技术实施例提供的一种小型化直流力矩电动机的控制系统实本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种小型化直流力矩电动机的控制系统，其特征在于，包括：电子可控电阻器、圆形绕绳装置、电子拉力传感器、采集模块、力矩计算模块、电阻值减少量计算模块和控制模块；所述电子可控电阻器串联于所述小型化直流力矩电动机的电枢回路中，且在初始时所述电子可控电阻器的阻值处于最大阻值；所述圆形绕绳装置设置于所述小型化直流力矩电动机的转轴端，所述圆形绕绳装置包括与所述小型化直流力矩电动机的转轴连接的绕轴和缠绕于所述绕轴上的吊绳，所述吊绳的首端固定在所述绕轴上；所述电子拉力传感器的输入端与所述吊绳的尾端连接，所述电子拉力传感器的输出端与所述采集模块连接；采集模块，用于采集所述电子拉力传感器测量的实时拉力值；力矩计算模块，用于根据所述采集模块采集的拉力值，计算所述小型化直流力矩电动机需要输出的第一力矩；电阻值减少量计算模块，用于根据所述第一力矩，计算所述电子可控电阻器需要减小的电阻值；控制模块，用于根据所述电子可控电阻器需要减小的电阻值，调减所述电子可控电阻器的电阻值，以使所述小型化直流力矩电动机输出所述第一力矩。2.如权利要求1所述的一种小型化直流力矩电动机的控制系统，其特征在于，所述控制模块，包括：判断子模块，用于判断所述电子可控电阻器需要减小的电阻值是否小于预设电阻值；控制子模块，用于在所述判断子模块的判断结果为否时，将所述电子可控电阻器的电阻值调小所述电子可控电阻器需要减小的电阻值，以使所述小型化直流力矩电动机输出所述第一力矩；或者，用于在所述判断子模块的判断结果为是时，将所述电子可控电阻器的电阻值调为0，并根据所述第一力矩，调增所述小型化直流力矩电动机两端的电压，以使所述小型化直流力矩电动机输出所述第一力矩。3.如权利要求2所述的一种小型化直流力矩电动机的控制系统，其特征在于，所述控制子模块，包括：电阻值调整单元，用于在所述判断子模块的判断结果为否时，将所述电子可控电阻器的电阻值调小所述电子可控电阻器需要控制减小的电阻值；或者，用于在所述判断子模块的判断结果为是时，将所述电子可控电阻器的电阻值调为0；电...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐开胜，李尘，李娟，
申请(专利权)人：上海莘汭驱动技术有限公司，
类型：发明
国别省市：