一种单相异步电机的遇阻停控制方法技术

本发明专利技术公开了一种单相异步电机的遇阻停控制方法，单相异步电机包括控制器和电机，电机包括分别用于控制正转和反转的两个控制端，控制器包括MCU、由MCU控制的第一继电器和第二继电器，第一继电器和第二继电器分别连接电机的其中一个控制端，MCU的一个I/O口到连接电机的一个控制端并且连接处为第一检测点，MCU的另一个I/O口到连接电机的另一个控制端并且连接处为第二检测点，遇阻停控制方法包括如下步骤：1)信号检测模块分别检测第一检测点和第二检测点的电压并进行整流滤波得到方波电压信号，然后输出至MCU；2)MCU根据两个方波电压信号，得到两个信号相邻上升沿的时间差数值Δt，当Δt的变化超过一定范围时判断为遇阻。当Δt的变化超过一定范围时判断为遇阻。当Δt的变化超过一定范围时判断为遇阻。

A control method of single phase asynchronous motor stopping in case of resistance

【技术实现步骤摘要】
一种单相异步电机的遇阻停控制方法


[0001]本专利技术涉及动力装置，尤其是一种单相异步电机的遇阻停控制方法。

技术介绍

[0002]生活中电机驱动的卷帘门窗和遮阳帘已经广泛应用，减少了人手动推拉拖动的麻烦，方便了人们的生活。
[0003]但是卷帘门窗或遮阳帘通常需要设置遇阻停或遇阻反弹的功能，避免在运行过程中负载遇阻后仍拖动负载，如果不能自动停止运行，会造成不必要的人员损伤或财务损坏，同时电机也容易发生堵转受损，影响电机的使用寿命。因此电机需要安装有遇阻检测装置和控制器，从而实现电机运行时遇阻停或遇阻反弹的功能。
[0004]目前常见的实现电机遇阻停的方式是额外增设遇阻检测装置，如机械触发、红外线检测、转速检测等等，一般需要额外安装检测装置，存在成本较高、灵敏度较低、检测不可靠产生误操作等问题影响正常使用。
[0005]此外，还有一种如申请号为201710721695.6的中国专利公开的一种卷帘门交流电机遇阻反弹电子电路，其电路包括市电输入接口CN3、交流输入接口CN2、保险丝F1、压敏电阻RV1、输出控制继电器RLY2、输出控制继电器RLY3、电流互感器T1、变压器T2、为整流桥堆REC1、电流过零检测Q4和电压过零检测Q5。该专利通过检测负载变化导致的电流特征变化判断是否遇阻，并进行控制。
[0006]但这种通过电压和电流相位差来判断的方式，由于无法直接得到检测点的电流，需要额外安装电流互感器检测小电流，然后再通过比例放大得到，检测误差较大，容易引起误操作。

技术实现思路

[0007]本专利技术所要解决的技术问题是针对上述现有技术存在的问题，提供一种单相异步电机的遇阻停控制方法，成本较低、灵敏度高、可靠性好，准确地实现交流电机运行过程中的遇阻停或遇阻反弹。
[0008]本专利技术解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种单相异步电机的遇阻停控制方法，所述单相异步电机包括控制器和电机，所述电机包括分别用于控制正转和反转的两个控制端，所述控制器包括MCU、由MCU控制的第一继电器和第二继电器，所述第一继电器和第二继电器分别连接电机的其中一个控制端，其特征在于：所述MCU的一个I/O口到连接电机的一个控制端并且连接处为第一检测点，所述MCU的另一个I/O口到连接电机的另一个控制端并且连接处为第二检测点，所述遇阻停控制方法包括如下步骤：
[0009]1)所述信号检测模块分别检测第一检测点和第二检测点的电压并进行整流滤波得到方波电压信号，然后输出至MCU；
[0010]2)所述MCU根据两个方波电压信号，得到两个信号相邻上升沿的时间差数值Δt，当Δt的变化超过一定范围时判断为遇阻。
[0011]优选的，Δt的变化的判断方式为，在步骤2)中，选取相邻a个Δt为一组，得到a个Δt的平均值M，当M的变化率超过阈值时，则判断为遇阻。
[0012]优选的，平均值M变化率的判断方式为，当满足以下两个条件的其中一个时，判断为M的变化率超过阈值：
[0013]1)比较相邻两组M的差值，满足相邻两组M的差值大于第一预设值A1；
[0014]2)比较相邻两组M的差值，满足至少两个相邻差值均大于预设值A2。
[0015]为便于使用者根据需求调整判断遇阻停的灵敏度，避免不同安装环境和负载状态导致遇阻停误判或遇阻无反应，A1和A2分别预设有数值按次序从小到大排列的至少两组。
[0016]为避免信号波动和异常值导致控制系统误动作，选取相邻a个Δt为一组时，MCU1自动过滤异常值，当某个Δt偏差大于M的30％判断为异常值。
[0017]优选的，a的取值范围为≥7。
[0018]与现有技术相比，本专利技术的优点在于：只需将MCU与电机连接检测两个控制端的电压即可，而无需设置其他的检测装置，成本较低，而且根据两个检测点的电压信号相位差变化率为判断的根据，检测可靠性高；对判断遇阻停标准的预设值预设有数值按次序从小到大排列的至少两组，便于使用者根据需求调整判断遇阻停的灵敏度，避免不同安装环境和负载状态导致遇阻停误判或遇阻无反应；在判断过程中筛选去除异常信号值，并且通过求数组的平均值降低异常信号值的影响，避免信号波动和异常值导致控制系统误动作，使控制更准确可靠。
附图说明
[0019]图1为本专利技术的电机的控制器的原理框图；
[0020]图2为本专利技术的电机的控制器的检测原理框图；
[0021]图3为本专利技术的控制器的MCU在电机运行时处理得到的电压示意图。
具体实施方式
[0022]以下结合附图实施例对本专利技术作进一步详细描述。
[0023]用于驱动卷帘或遮阳帘的管状电机一般采用单相异步交流电机(感应电机的一种)，能够直连家用220V市电，并且通过设置继电器切换主、副绕组，从而改变电机的旋转方向，由于负载大小稳定，因此正常运行状态时单相异步交流电机匀速运转，输出恒定。
[0024]参见图1和图2，一种单相异步电机的遇阻停控制方法，包括控制器和电机3，现有技术中电机3通常外接有三条线，其中两条为控制端，控制端的其中一条通电后控制电机3正转，另一条通电后控制电机3反转，除了控制端的剩余一条线连接零线N。控制器包括MCU1和继电器组2，MCU1控制继电器组2的动作，使其控制端的两条线接通或断开市电电源，从而实现控制电机3正转或反转。继电器组2可以为常开双联继电器，本实施例中，继电器组2中包括了两个相同的常开继电器，分别为第一继电器21和第二继电器22，其中，第一继电器21连接电机3的一个控制端，第二继电器22连接电机3的另一个控制端，从而控制电机3正转或反转，即当MCU1控制第一继电器21闭合导通后控制电机3正转，当MCU1控制第二继电器组22闭合导通后控制电机3反转，同一时间两个继电器只能导通一个。
[0025]MCU1的两个I/O口分别通过信号检测模块连接到电机3的两个控制端，连接处构成
第一检测点O1(与控制正转的控制端的连接处)和第二检测点O2(与控制反转的控制端的连接处)，信号检测模块用于分别检测两个检测点的电压信号并将其整流滤波后输出对应的电压信号方波至MCU1，即如图2和3中所示，在第一检测点O1检测到的电压信号对应方波S1，在第二检测点O2检测到的电压信号对应方波S2。
[0026]当电机3开始运转时，MCU1检测第一检测点O1和第二检测点O2的电压，当电机3带恒定负载匀速运行时，电机3内部的定子和转子在运行过程中保持电磁平衡，第一检测点O1和第二检测点O2的电压的相位差保持稳定，参见图3，上方的方波S1代表第一检测点O1，下方的方波S2代表第二检测点O2；当遇阻时，即卷帘下降至地面或障碍物，负载突然减小，使电机3的输出转速(即转子转速)变小，导致电机3定子部分主绕组和副绕组的电参数发生变化，此时第一检测点O1和第二检测点O2的电压的相位差发生变化，然后控制器再控制电机3停转或反弹。
[0027]可替代的，遇阻也可以是负载突然增大，即卷帘上升至完全收起，此时电机堵转，同样导致电本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种单相异步电机的遇阻停控制方法，所述单相异步电机包括控制器和电机(3)，所述电机(3)包括分别用于控制正转和反转的两个控制端，所述控制器包括MCU(1)、由MCU(1)控制的第一继电器(21)和第二继电器(22)，所述第一继电器(21)和第二继电器(22)分别连接电机(3)的其中一个控制端，其特征在于：所述MCU(1)的一个I/O口到连接电机(3)的一个控制端并且连接处为第一检测点(O1)，所述MCU(1)的另一个I/O口到连接电机(3)的另一个控制端并且连接处为第二检测点(O2)，所述遇阻停控制方法包括如下步骤：1)所述信号检测模块分别检测第一检测点(O1)和第二检测点(O2)的电压并进行整流滤波得到方波电压信号，然后输出至MCU(1)；2)所述MCU(1)根据两个方波电压信号，得到两个信号相邻上升沿的时间差数值Δt，当Δt的变化超过一定范围时判断为遇阻。2.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙勇，王越洋，包波军，吴龙文，
申请(专利权)人：宁波杜亚机电技术有限公司，
类型：发明
国别省市：