一种无触点限位开关的直流电动阀门的制作方法

本发明涉及了一种无触点限位开关的直流电动阀门，广泛应用在智能水表、以及卡车的放水和农林洒水灌溉，尤其是太阳能热水器水箱的防冻排空和管道排水等应用场合。

背景技术：

现有技术的直流电动阀门的启动、停止限位，大多是依靠阀门上方的减速电机转动时的阀杆旋转角度，去触动固定在相距转角90度位置的启、停行程开关来控制直流减速电机的电源通断和换向供电。

尤其是太阳能热水器的管道排空阀，安装在房顶的热水器水箱出水口。当气温过低时，控制器即时关闭水箱，打开管路下端的放水阀，排空输水管道，确保管路不致冻堵。需要使用热水器时，控制器再行打开水箱处的排空阀，关闭管路下端的放水阀。可即时从水龙头放出热水以供使用。可谓一年四季均可享受太阳能带来的方便。

当行程限位开关的电气触点不可避免地因各种原因的接触不良（如触点氧化或积碳），将导致故障，甚至因电机堵转发热而烧毁。

而对太阳能热水器排空阀而言，上房顶更换维护就显得十分困难，直接导致用户和热水器生产厂家逼迫放弃了该技术的应用。致北方太阳能热水器由于冬季气温过低而冻管，不能发挥太阳能的作用。

技术实现要素：

本发明涉及了一种无触点限位开关的直流电动阀门。它是由阀体（10）、联接阀门转轴的直流减速电机（m）以及控制电机工作的限位开关总成组成，其技术特征是：阀门转轴联接有随转轴转动的磁性体（s），在阀门的启始和终止角度线上，各设有能感应到磁性体（s）磁场的霍尔元件（1）和（8），分别控制场效应管（5）和（4）的通断。

附图说明

附图1为元件设置分布图，附图2为电气原理图。

具体实施例

结合附图1和附图2对实施例进行说明。

在阀体（10）的上方，固定直流电机（m），由电机驱动阀门轴作90度开和关的顺、逆旋转，转轴上设有随转轴角度旋转的磁性体（s），在阀门的启始和终止角度线上，各设有能感应到磁性体（s）磁场的霍尔元件（1）和（8）。

两霍尔元件的电源输入线并联且互为相反连接供电。

场效应管（4）、电机（m）和场效应管（5）串联在回路中，且场效应管（4）与场效应管（5）处于源极相向互为反向偏置连接；霍尔（1）的输出连接场效应管（5）的栅极，霍尔（8）的输出连接场效应管（4）的栅极，阀门的开与关可通过改变电源极性实现，其中只一组场效应管和霍尔参与工作，另一组场效应管和霍尔将等待阀门换向时参与工作。

示例以n沟道场效应管说明。设阀门处于关闭状态，即a端为电源正、b端为电源负的供电，电机轴磁性体（s）停留在霍尔（8）位置状态；当改变a、b端的电压极性（a）为负、（b）为正时，霍尔（1）因内部保护二极管（2）正向偏置得到正常供电；场效应管（4）、电机（m）和场效应管（5）的电流回路中，场效应管（4）的漏极接负电源，处于反向偏置截止，但电流可经内部保护二极管而旁路，场效应管（5）处于正向偏置状态，且其栅极得到霍尔（1）输出端上拉电阻（3）的正电压而导通，电机得到了电流逆时针旋转；当磁性体（s）转到霍尔（1）位置，霍尔（1）得到磁场效应，输出低电平给场效应管（5）的栅极，使其关断电路，电机停止转动而完成打开阀门动作。过程中霍尔（8）虽然反向供电，由于内部保护二极管（7）的反向偏置，器件得到保护，等待下一次阀门状态改变电源极性换向时工作。

反之，欲再关闭阀门，只需再次改变a、b端的电压极性，电机顺时针转动完成工作。过程是：霍尔（8）因内部保护二极管（7）正向偏置得到正常供电，在场效应管（5）、电机（m）和场效应管（4）的电流回路中，此时，场效应管（5）的漏极接负电源，处于反向偏置截止，但电流可经内部保护二极管而旁路，场效应管（4）处于正向偏置状态，且其栅极得到霍尔（8）的输出端上拉电阻（6）正电压而导通，电机又得到了反向电流顺时针旋转，当磁性体（s）转到霍尔（8）位置，霍尔（8）又得到磁场效应，输出低电平给场效应管（4）的栅极，使其关断电路，完成关闭阀门动作。同样过程中霍尔（1）虽然反向供电，由于内部保护二极管（2）的反向偏置，器件得到保护，再等待下一次阀门状态改变电源极性换向时工作。

电阻（13）和（16）的作用是提供合适的场效应管栅源电压，防止过高的栅源电压击穿场效应管。

综上所叙，电机的启、停、换向完全实现了无电气触点开关，极大地提高了直流电动阀门的工作可靠性和寿命。

技术特征：

技术总结
本发明涉及了一种无触点限位开关的直流电动阀门，广泛应用在智能水表、以及卡车的放水和农林洒水灌溉，尤其是太阳能热水器水箱的防冻排空和管道排水等应用场合。它是由阀体（10）、联接阀门转轴的直流减速电机（M）以及控制电机工作的限位开关总成组成，其技术特征是：阀门转轴联接有随转轴转动的磁性体（S），在阀门的启始和终止角度线上，各设有能感应到磁性体（S）磁场的霍尔元件（1）和（8），分别控制场效应管（5）和（4）的通断。

技术研发人员：王庭洪
受保护的技术使用者：王庭洪
技术研发日：2017.06.01
技术公布日：2017.07.21