专利名称：一种智能调速碎纸机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及用刀或其它切割或扯裂机件将物料分裂成碎片的破碎机械，尤其 是涉及一种智能调速碎纸机。
背景技术：
传统的碎纸机转速单一，不论碎纸的张数，电机都是以恒定的功率运行。当碎纸 机空转清纸或碎纸仅1、2张时，电机转速比较高，噪音大，而且浪费电力能源。本申请人的 在先专利《一种智能调速及节能降噪碎纸机》(申请号=201020106018. 7)，通过检测交流电 机、感应电机或直流电机的碎纸电流可以将电机调节至处于最佳工作状态，并可以根据负 载情况在任意多个高中低档速度进行自动切换，有效实现智能调速及节能降噪。但是，速 度切换是三级换档调速而不是无级调速，存在换档欠流畅、有速度突变顿挫感、机械冲击噪 声、继电器触点噪声的缺陷。
发明内容本实用新型所要解决的技术问题是对本申请人的在先专利进行改进，提出一种智 能调速碎纸机。本实用新型的技术问题通过以下技术方案予以解决。这种智能调速碎纸机，其电气控制部件包括电机单元以及电源。这种智能调速碎纸机的特点是所述电气控制部件还包括其输入端与所述电机单元连接的电机电流取样单元；其输入端与所述电流取样单元的输出端连接的单片计算机中央处理系统；其输出端与所述单片计算机中央处理系统的输入端连接的市电交流电压过零检 测取样单元；以及其输入端与所述单片计算机中央处理系统的输出端连接的相位角度调速单元；所述相位角度调速单元的输出端与所述电机单元的输入端连接。本实用新型的技术问题通过以下进一步的技术方案予以解决。所述电机电流取样单元是互感器取样的电流取样单元，使高低压回路隔离，提高 安全性和减小干扰。所述电机电流取样单元对电机单元碎纸时进行电流取样，并将取样信 号整流滤波分压后送至单片计算机中央处理系统进行处理后输送到所述相位角度调速单兀。所述相位角度调速单元包括可控硅及其触发控制电路，所述触发控制电路包括单 片计算机输出脚、光电耦合器、三极管电流放大电路。所述单片计算机输出脚输出可变相脉 冲信号通过控制可控硅进行相位角度调速，再反馈到所述电机单元对电机进行调速，达到 节能和降噪的目的。所述市电交流电压过零检测取样单元，包括两个交流信号取样二极管，两个取样二极管的正极分别接交流变压器次级线圈的两端，两个取样二极管的负极相连，与地之间 形成过零脉冲信号，再通过倒相电路送至单片计算机中央处理系统。本实用新型的技术问题通过以下再进一步的技术方案予以解决。所述电机单元是交流电机或感应电机电路单元，和直流电机电路单元中的一种。所述交流电机或感应电机电路单元包括交流电机或感应电机。所述直流电机电路单元包括直流电机和整流电路。本实用新型与在先专利的对比的有益效果是本实用新型可以根据负载情况在任意多个速度进行自动切换，有效实现智能相位 角调速。仍然具有在先专利的如下优点通用性强，既适用于采用交流电机、感应电机的碎 纸机，又适用于采用直流电机的碎纸机。通过检测交流电机、感应电机或直流电机的碎纸电 流将电机调节至处于最佳工作状态，节能降噪。
图1是本实用新型具体实施方式
的原理方框图；图2是图1的具体电路图；图3是图2中双向可控硅的触发时序波形图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式
并对照附图对本实用新型的方法进行说明。—种如图1 3所示的智能调速及节能降噪的碎纸机，其电气控制部件包括电机 单元1以及电源4，还包括与电机单元1连接的电机电流取样单元2、与电源连接的市电交 流电压过零检测取样单元3、单片计算机中央处理系统5，以及相位角度调速单元6。单片计 算机中央处理系统5的输入端分别与电机电流取样单元2和过零检测取样单元3连接，相 位角度调速单元6的输入端与单片计算机中央处理系统5的输出端连接，相位角度调速单 元6的输出端与电机单元1的输入端连接。电机电流取样单元2对电机单元1碎纸时进行 电流取样，并将取样信号送至单片计算机中央处理系统5。单片计算机中央处理系统5接收 到电流取样信号后进行处理运算，并根据运算的结果对输出脉冲信号变相调节，此信号输 送到电机单元1对电机进行调速，达到节能和降噪的目的。当市电AC输入后，为电机单元1和相位角度调速单元6供电。过零检测取样单元 3的取样信号由市电AC通过降压变压器Tl次级提供。电流检测取样单元2包括互感器T2、整流二极管D11、滤波电容C8、分压电阻R2和 R3。电机电流经过互感器T2初级时，在其次级输出交流电压，此电压经整流二极管Dll整 流、滤波电容C8滤波、分压电阻R2和R3分压后产生的直流电压信号输送至单片计算机U4 进行模数转换并计算出电机的电流值。过零检测取样单元包括二极管D15和D16、电阻R34以及三极管Q7，在市电交流电 压过零时二极管D15、D16和三极管Q7都不导通，从而在三极管Q7的集电极输出一个低脉 冲至单片计算机U4。单片计算机U4以此信号判断过零点。相位角度调速单元6包括双向可控硅TC2及其触发控制电路，触发控制电路包括 单片计算机U4输出脚、光电耦合器U3、由三极管Q3、电阻R4、R5、R6滤波电容C2组成的三极管电流放大电路。单片计算机U4输出脚输出相位角度可变脉冲信号通过电阻R26和R1、 光电耦合器U3耦合至三极管电流放大电路放大后经电阻R6输出至双向可控硅TC2触发 脚，控制双向可控硅TC2进行相位角度调速，再反馈到电机单元1对电机进行调速，达到节 能和降噪的目的。电机单元1是交流电机或感应电机电路单元Ml，和直流电机电路单元M2中的一 种。以下为相位角度调速单元6的电压输出端M0T_1和M0T_2与电机电路单元Ml或 M2的电压接入端M0T_1和M0T_2串联连接的工作过程。对照图3所示的双向可控硅TC2的 触发时序波形，在AC过零时tl、t3、t5，因其T1-T2端电压为0伏而截止，AC过零后随着电 压的上升(升至可控硅T1-T2端最小导通电压的时间相对很短，可以忽略不计)，只要在触 发端加了有效的触发电流，双向可控硅TC2立即导通，直至下一次AC过零时截止。图3中的触发脉冲信号Vgt2是相对触发脉冲信号Vgtl相位角度滞后45°的触发 脉冲信号。如果在tl、t3时刻给双向可控硅TC2加上与AC过零点同步的触发脉冲信号Vgt 1， 双向可控硅TC2除在AC过零时截止外，其余时间都导通，电机速度最高。如果在t2、t4时刻给双向可控硅TC2加上触发脉冲信号Vgt2，双向可控硅TC2在 AC过零后的tl-t2和t3-t4期间，尽管T1-T2端电压已上升，但因未加触发信号是仍然截止 的，双向可控硅TC2仅在t2-t3和t4-t5期间导通，电机速度降低。表明本具体实施方式
改变触发脉冲信号的相位滞后角度，可以改变双向可控硅的 导通时间，从而改变通过电机的有效电流，最终达到电机调速的目的。以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能 认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术 人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下做出若干等同替代或明显变型，而且性能或 用途相同，都应当视为属于本实用新型由所提交的权利要求书确定的专利保护范围。
权利要求一种智能调速碎纸机，其电气控制部件包括电机单元以及电源，其特征在于所述电气控制部件还包括其输入端与所述电机单元连接的电机电流取样单元；其输入端与所述电流取样单元的输出端连接的单片计算机中央处理系统；其输出端与所述单片计算机中央处理系统的输入端连接的市电交流电压过零检测取样单元；以及其输入端与所述单片计算机中央处理系统的输出端连接的相位角度调速单元；所述相位角度调速单元的输出端与所述电机单元的输入端连接。
2.如权利要求1所述的智能调速碎纸机，其特征在于 所述电机电流取样单元是互感器取样的电流取样单元。
3.如权利要求1或2所述的智能调速碎纸机，其特征在于所述相位角度调速单元包括可控硅及其触发控制电路，所述触发控制电路包括单片计 算机输出脚、光电耦合器、三极管电流放大电路。
4.如权利要求3所述的智能调速碎纸机，其特征在于所述市电交流电压过零检测取样单元，包括两个交流信号取样二极管，两个取样二极 管的正极分别接交流变压器次级线圈的两端，两个取样二极管的负极相连，与地之间形成 过零脉冲信号。
5.如权利要求4所述的智能调速碎纸机，其特征在于所述电机单元是交流电机或感应电机电路单元，和直流电机电路单元中的一种。
6.如权利要求5所述的智能调速碎纸机，其特征在于所述交流电机或感应电机电路单元包括交流电机或感应电机。
7.如权利要求6所述的智能调速碎纸机，其特征在于 所述直流电机电路单元包括直流电机和整流电路。
专利摘要本实用新型公告了一种智能调速碎纸机，其电气控制部件包括电机单元以及电源，其特征在于电气控制部件还包括与电机单元连接的电机电流取样单元、与电流取样单元连接的单片计算机中央处理系统、与单片计算机中央处理系统连接的市电交流电压过零检测取样单元，以及与单片计算机中央处理系统连接的相位角度调速单元，相位角度调速单元的输出端与电机单元的输入端连接。可以根据负载情况在任意多个速度进行自动切换，有效实现智能相位角调速。仍然具有在先专利的如下优点通用性强，既适用于采用交流电机、感应电机的碎纸机，又适用于采用直流电机的碎纸机。通过检测交流电机、感应电机或直流电机的碎纸电流将电机调节至处于最佳工作状态，节能降噪。
文档编号B02C18/00GK201701986SQ201020172458
公开日2011年1月12日 申请日期2010年4月23日 优先权日2010年4月23日
发明者罗世凯 申请人:罗世凯