一种高空作业车平台回转控制装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种高空作业车平台回转控制装置，包括H桥控制电路，MCU处理器芯片，电流检测元件，车载通讯总线收发器，电源变换电路，模拟信号缓冲电路，以及装置配套使用的电动机、减速机、车辆蓄电池和回转极限位置限位块。本发明专利技术模块化程度、集成化程度高，可靠性高，方便安装、使用和维护。使用和维护。使用和维护。

【技术实现步骤摘要】
一种高空作业车平台回转控制装置


[0001]本专利技术属于专用车
，具体涉及一种高空作业车平台回转控制装置，特别适用于平台回转动力源为直流电动机的高空作业车。

技术介绍

[0002]高空作业车因其经济、可靠、耐用，广泛应用于市政、电力等行业和领域。高空作业车臂架的回转、变幅伸缩等动作因其驱动力较大，故采用液压马达或液压油缸驱动。平台回转动作因其所需驱动力较小，可采用电动机驱动。平台回转采用电动机驱动较采用液压驱动可大幅降低产品成本，减少液压管路布置，有利于产品轻量化、结构紧凑化，提高产品可靠性。
[0003]当采用电机驱动后，需要搭建控制电路或采用专用控制器对电机正反转进行控制，并对电机进行过载和堵转保护，防止电机和线路烧损。
[0004]目前，采用继电器搭建控制电路对电机进行正反转控制，继电器机械触点寿命较低；采用保险丝或空气开关保护线路和电机时，保护曲线与电动机实际工况匹配效果不佳，易造成过保护或欠保护；保险丝或控制开关保护动作后，须人工更换保险丝或复位空气开关，且无法自动传递跳闸信息；保险丝和空气开关无法实现电机欠压保护，而电机工作在低于额定电压情况下将发热严重，甚至损坏。当电机启动时，继电器搭建控制电路无法对电机进行软启动控制，造成机械冲击大，降低回转机构寿命；并造成启动冲击电流大，线路和电机线圈发热严重降低使用寿命。对于作业斗无法360
°
全回转的情况，还需通过接近开关或行程开关等检测装置对作业斗进行回转限位，增加系统复杂程度和元器件数量，提高系统成本，降低可靠性。<br/>
技术实现思路

[0005]本专利技术涉及一种高空作业车平台回转控制装置，包括H桥控制电路，所述H桥控制电路包括半导体开关T1、T2、T3、T4，二极管D1、D2、D3、D4，所述半导体开关T1、T4通过数字信号缓冲电路与MCU处理器芯片的PWM2端口，所述半导体开关T2、T3通过数字信号缓冲电路与MCU处理器芯片的PWM1端口，所述二极管D1、D3与电流检测元件相连，所述D2、D4通过接线端口M1、M2与电动机相连，所述电流检测元件与模拟信号缓冲电路相连，所述模拟信号缓冲电路与MCU处理器芯片相连，所述MCU处理器芯片与通讯总线收发器连接，还包括电源变换电路，所述电源变换电路与车辆蓄电池相连，还包括装置配套使用的减速机、回转极限位限位块。
[0006]进一步地，所述H桥控制电路包括半导体开关T1、T2、T3、T4，二极管D1、D2、D3、D4，半导体开关器件根据电机功率和工况，可选用MOSFET、三级管、IGBT，或集成化功率模块；二极管可选取功率二极管，当半导体开关器件选取MOSFET时，可不配置二极管。
[0007]进一步地，所述MCU处理器芯片具有脉宽跳闸信号PWM输出端口、数字量输出DO端口、模拟量输出端口AO、数字量输入端口DI、模拟量输入端口AI，以及车载总线通信端口。
[0008]进一步地，所述电流检测元件根据装置功率不同选用电流检测电阻或霍尔元件。
[0009]进一步地，该控制装置的外部电气接口包括电动机电枢两端接线端口M1、M2，控制装置的供电电源正极和负极接线端口VD、GND，还包括车载通讯总线用于接入车载通讯总线网络的接线端口，正转控制用于控制电机正转的控制信号数字量输入端口，跳闸警告用于输出控制装置过载或堵转短路保护信号的数字量输出端口，电机电流用于 反馈当前电机电枢电流值信号的模拟量输出端口。
[0010]进一步地，该控制装置的数字量输入端口、数字量输出端口、模拟量输出端口在总线控制模式下可作为一般IO，并通过总线监控其工作状态。
[0011]本专利技术具有以下有益效果：1.实现了平台回转电机的正反转驱动控制；2.实现电机软启动控制，降低机械和电气冲击；3.根据电动机工作特性对线路和电机进行过载保护；4.对线路和电机进行堵转和短路保护，对电机提供低压保护；5.通过电机电枢电流值判断电机扭矩和工作状态，实现平台回转限位功能；6.对跳闸状态自动复位，无需人工复位；7.能够输出当前电机电枢电流值、跳闸信号，供监控系统状态；8.接入车载通信总线，通过总线进行装置的监控；模块化程度、集成化程度高，可靠性高，方便安装、使用、维护。
附图说明
[0012]图1为本专利技术电路图；图中：11.H桥控制电路，12.MCU处理器芯片，13.电流检测元件，14.车载通讯总线收发器，15.电源变换电路，16.模拟信号缓冲电路，17.数字信号缓冲电路，2.电动机，3.车辆蓄电池,4.减速机，5.回转极限位置限位块。
具体实施方式
[0013]为使本专利技术实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施方式中的附图，对本专利技术实施方式中的技术方案进行更加详细的描述。
[0014]如图1所示，高空作业平台回转控制装置具体构成包括：H桥控制电路11，所述电路包括半导体开关器件T1～T4，二极管D1～D4，半导体开关器件根据电机功率和工况，可选用MOSFET、三级管、IGBT，或集成化功率模块，二极管可选取功率二极管，当半导体开关器件选取MOSFET时，可不配置二极管；MCU处理器芯片12 ，所述MCU处理芯片12具有脉宽跳闸信号PWM输出端口、数字量输出DO端口、模拟量输出端口AO、数字量输入端口DI、模拟量输入端口AI，以及车载总线通信端口，是装置核心运算控制元件；电流检测元件13，根据装置功率不同可选用电流检测电阻或霍尔元件；车载通讯总线收发器14，用于将MCU电平信号转换为车载通讯总线规定的电平信号；电源变换电路15，用于将底盘电源转换满足为MCU、信号缓冲电路工作所需的电源；模拟信号缓冲电路16，数字信号缓冲电路17，用于对模拟量信号和数字量信号进行缓冲和变换，满足MCU端口电气特性；还包括电动机2，车辆蓄电池3，减速机4以及回转极限位置限位块5。
[0015]控制装置具有的驱动平台回转电机正反转功能实现方法：当通过总线发送电机正转命令，或通过正转控制端口输入高电平信号时，MCU的PWM2端口输出控制信号，控制半导体开关器件T1、T4导通，电机端电压为+VD，电机电枢电流由M1端流向M2端，电机正转；当电机正转时，通过总线发送电机停止命令，或通过正转或反转控制端口均输入低电平信号时，MCU的PWM1、PWM2端口关闭输出控制信号，半导体开关器件T1～T4关断，电机电枢产生的反电动势和电枢电流通过D2、D3续流，电机端电压为
‑
VD，电机快速能耗制动，当反电动势和电枢续流电流消耗完毕后，D1～D4关断，电机端电压为0,电机停止；当通过总线发送电机反转命令时，或通过反转控制端口输入高电平信号时，MCU的PWM1端口输出控制信号，控制半导体开关器件T2、T3导通，电机端电压为
‑
VD，电机电枢电流由M2端流向M1端，电机反转；当电机反转时，通过总线发送电机停止命令，或通过正转或反转控制端口均输入低电平信号时，MCU的PWM1、PWM2端口关闭输出控制信号，半导体开关器件T1～T4关断，电机电枢产生的反电动势本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高空作业车平台回转控制装置，其特征在于：包括H桥控制电路（11），所述H桥控制电路（11）包括半导体开关T1、T2、T3、T4，二极管D1、D2、D3、D4，所述半导体开关T1、T4通过数字信号缓冲电路（17）与MCU处理器芯片（12）的PWM2端口相连，所述半导体开关T2、T3通过数字信号缓冲电路（17）与MCU处理器芯片（12）的PWM1端口相连，所述二极管D1、D3与电流检测元件（13）相连，所述D2、D4通过接线端口M1、M2与电动机（2）相连，所述电流检测元件（13）与模拟信号缓冲电路（16）相连，所述模拟信号缓冲电路（16）与MCU处理器芯片（12）相连，所述MCU处理器芯片（12）与通讯总线收发器（14）连接，还包括电源变换电路（15），所述电源变换电路（15）与车辆蓄电池（3）相连，还包括装置配套使用的减速机（4）、回转极限位限位块（5）。2.根据权利要求1所述的一种高空作业车平台回转控制装置，其特征在于：所述MCU处理器芯片（12）具有...

【专利技术属性】
技术研发人员：满军，蔡林，曹丹，陈志伟，李根文，林园园，苗长青，
申请(专利权)人：徐州徐工随车起重机有限公司，
类型：发明
国别省市：