专利名称：马达速度控制装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种马达速度控制装置。
传统马达控速若采用无接点变频控制，由于功率晶体管材料本身的原因，对电力源即会产生一电压降。因此在马达高速运转或高负载运转时，确实会因为供电压的下降关，而影响了马达运转及负载的效率。而且功率晶体管本身也会在长期大电流通过的情形下，产生高温，使使用寿命缩短。
而传统马达控速若采用变压式控制，在低运转阶段由于电阻值大，因此浪费电力，而且易生高温故障的情事，且其控速精度不如变频控速电路的精确。
马达的应用日益广泛和重要。因此需要开发出能够操作自如，并且耐得起重复操作，而又不浪费电力的高品质马达速度控制装置。
本实用新型的目的在提供一结构精简，使用安装及操作便捷的马达速度控制装置。
本实用新型的再一目的在提供一不浪费电力的马达速度控制装置。
本实用新型的又一目的在提供一可经久使用，而不易耗损的马达速度控制装置。
本实用新型的目的是这样实现的一种马达速度控制装置，其特征在于它由信号发生电路的输出信号接感应控制调频电路组以及感应控制继电路组，感应控制调频电路组以及感应控制继电路组输入接刹车断电电路，感应控制调频电路组以及感应控制继电路组输出接直流马达组成。
信号发生电路由红外线发射器串接一电阻器组成。
感应控制调频电路组由红外线接受器L1输出接晶体管Q1开关电路，及由光敏电阻R1、R2接调频的时钟计时器电路，开关电路和时钟计时器电路输出信号的反及电路以及达灵顿电路的正反转控制电路组成。
达灵顿电路的正反转控制电路由一NPN达灵顿晶体管TA通路，及一PNP达灵顿晶体管TB电路的输出再接连动切换开关组成。
达灵顿通路的正反转控制电路在连动切换开关及直流马达之间串接低阻抗高瓦数电热线。
时钟计时器电路输出脉冲频率波信号的开启时间关系式为T1=0.693(R1+R2)C1。
时钟计时器电路输出脉冲频率波信号的关闭时间关系式为T2=0.693(R2)C1。
晶体管Q1开关电路基极输入接在红外线发射器经摇臂切移至终端阻挡位置所对应的红外线接受器输出端，晶体管Q1的集电极接反及电路。
感应控制继电器电路组由红外线接受器L2输出接开关电路，开关电路输出接继电器，继电器切换作动的长闭接点NC接连动切换开关组成。
开关电路晶体管Q2的基极接红外线接受器L2，晶体管Q2的集电极接晶体管Q3的基极组成。
继电器上并联保护二极管。
连动切换开关直接接切换直流马达的电源正负极。
刹车断电电路由一端接地的刹车断电开关，刹车操作指示灯切换控制端，再并接晶体管Q1、Q2射极组成。
低阻抗高瓦数电热线电阻值为1，瓦数为1000瓦-3000瓦之间。
电路感应元件依序为红外线接受器L1、光敏电阻R1、R2以及红外线接受器L2排列，与设在摇臂顶端的红外线发射器间接。
本实用新型以一摇臂负载一红外线发射器同步位移动作，使直流马达在启动及慢速运转阶段采用无接点变频控制；而当马达加速运转至最高阶段时，控制电路能自动切换成经由继电器接点直接供电通路的控制，巧妙的结合了无接点变频马达控制速的优点断电器通路的优点于一体的马达速度控制装置；在低速、低载情况下以变频控速达到提高有效电功效率的功能，而在高速、重载运转时，能切换成直接送电达到无漏损的最高电功率运作功效的控制装置。
以下结合附图和具体实施方案对本实用新型做进一步的详细说明。
图1为本实用新型的马达速度控制装置图。
图2为本实用新型的马达速度控制组件及动作示意图。
如图1所示，本实用新型由一红外线发射器L3串接一电阻器R9组成的信号发生电路10及一感应控制调频电路组20及一感应控制继电路组30及一刹车断电电路40及一直流马达50组合而成。
其中感应控制调频电路组20包括一由红外线接受器L1感控的NPN晶体管Q1开关电路21，及一由光敏电阻R1、R2感控调频的时钟计时器电路22，及一处理以上两者电路输出信号的反及电路23；及由NPN达灵顿晶体管TA通路，及PNP达灵顿晶体管TB通路，及一连动切换开关J1、J2，及一低阻抗高瓦数电热线R11组成的达灵顿通路的正反转控制电路24组合而成。
其中该感应控制继电器电路组30包括一由红外线接受器L2感控的NPN晶体管Q2、Q3开关电路31；及一并联保护二极管D1的继电器R，及一受继电器R切换动作的长闭接点NC电路32，及一连动切换开关J2、J3。
如图2所示，本实用新型的信号发生电路10的红外线发射器L3设在一摇臂60的前端61，以利用信号发生控制光敏电阻R1、R2及红外线接受器L1、L2，而该摇臂末端62枢设于枢轴63上；此外，摇臂60上连设牵引线68以利外部的操控；而在该摇臂60的两侧适当处各设有左、右止挡64A、64B，以利正确规范有效的操作区间；而在摇臂60的上连接一复归弹簧65，以便操控结束时，能自动复归原位，以利重新启动操作时可保证正确无误。
本实用新型电路中的感应元件依红外线接受器L1、光敏电阻R1、R2及红外线接受器L2先后排序，与前述设于摇臂60前端61处的红外线发射器L3间接布局而成。
如图1-2所示，本实用新型结构精简，易于安装及操作使用便捷，使用者只需以操作传统机(汽)车加油件的习惯方式，即可经由传统牵引索68牵动摇臂60，而以枢轴63为轴心，带动设在摇臂前端61的红外线发射器L3位移发生信号。对间接处的红外线接受器L1、光敏电阻R1、R2及红外线接受器L2做开关控制及线性调频控制。
在常态，摇臂60紧靠止挡64A，即红外线发射器L3指向红外线接受器L1。此时，当使用者开启电源总开关时，红外线发射器L3发出信号，而设在其正对面的红外线接受器L1即接受信号并改变其电阻值。于是在NPN晶体管Q1集极与射极形成通路，晶体管Q1的集极端电压位变成接地。因此在数字电路上的表示值为O。此一O值电信号在经由反向器1，在输出端B转换成1值电信号，连接于反及电路23，使反及电路23另一输出端的信号均可呈反向输出的控制状态。而此时，光敏电阻电阻R1及R2以开启时间T1=0.693(R1+R2)C1及开闭时间T2=0.693(R2)C1的关系，控制时钟计时器电路22，产生脉冲频率波输出。而该光敏电阻R1及R2及电阻值与受光成反比变化。因此时钟计时器电路22的输出脉冲频率随红外线发射器L3的位移及接近，而产生提高频率输出的变化。
当连动切换开关J1切在NPN达灵顿管TA通路端时，连动切换开关J2即切向VPP电源端。此时NPN达灵顿管电路TA在反向器2的输出端E，受反及电路23输出端D点信号的反向信号控制。即以变频电压积分的方式产生对NPN达灵顿管电路TA的闸控，使直流马达50产生正转及控速的操作而串接于直接马达50及连动切换开关J1之间的低阻抗高瓦数电热线R11，且为最廉价的达灵顿管电路TA过热保护器。
如果此时使用者想要操作倒车，只需切换连动切换开关J1至PNP达灵顿管TB电路，而J2切至接地端GND。此时，直接由反及电路23输出端D的信号对PNP达灵顿管TB电路闸控。因而直流马达50供电转向，于是直流马达50亦随之逆转，即产生倒车动作。
当摇臂60操作至阻挡64B时，红外线发射器L3则移向红外线接受器L2。此时，感控NPN、Q2、Q3开关电路31使晶体管Q2作动呈通路。于是晶体管Q3基极端的电压接地，晶体管Q3形成关闭状，继电器R恢复为未启动的常态。因此继电器常闭接点NC恢复通路状态，因而将电路切换成继电器长闭接点电路32，直接将直流马达50的一端接地GND及连接切换开关J3。
所以此刻在电路上直流成达50是完全跳脱了感应控制调频电路组20的控制。另一方面由于红外线发射器L3与红外线接受器L1两者间跨距过大，因此红外线接受器L1，此时切换NPN晶体管Q1成关闭状，电路A点成1值，B点成O值，自动锁死反及电路23的输出值，使之无法再触动达灵顿管电路TA及TB，而达到双重保障的功效。而在电路切换成，感应控制继电器电路组30控制时，由于以完全电源电压直接供应直流马达50使用，所以直流成达50可进行高速高载长期的运转，而无浪费电功率的问题；亦无过热故障，此时使用者若想操作倒车，只需切换运动切换开关J2及J3，使供应直流马达的电位反向，即可产生倒车动作。
在直流马达50运转中，若欲刹车，使用者仅需操作切换马达刹车开关S1，将刹车操作指示灯L导通点灯，而将NPN晶体管Q1、Q2的射极接地端开路中断即可。因为造成NPN晶体管Q1射极接地中断，即能使电路B点呈O值，自动锁死反及电路23的输出值，使之无法触动达灵顿管电路TA、TB。而因为造成NPN晶体管Q2射极接地中断，即能使NPN晶体管Q3常保通路，启动继电器R使继电器长闭接点NC电路32恢复成长开的状态。此时由于直流马达完全跳出应感控制调频电路组20及感应控制继电器电路组30的控制，故形成直流马达50完全断电的状态。此时直流马达50本身停止继续运转，而其运转残余的惯性作动部分，即可籍由传统机械式制动结构使其同步刹停。
当使用者想终止使用时，仅需在操作刹车后再将电源总开关关闭即可。此时所有电路停止作动，而摇臂60亦籍复归弹簧65的作用而得以回复依靠在止挡64A的起始位置，以利再次启动的正确操作。
权利要求1.一种马达速度控制装置，其特征在于它由信号发生电路的输出信号接感应控制调频电路组以及感应控制继电路组，感应控制调频电路组以及感应控制继电路组输入接刹车断电电路，感应控制调频电路组以及感应控制继电路组输出接直流马达组成。
2.根据权利要求1所述的马达速度控制装置，其特征在于所述的信号发生电路由红外线发射器串接一电阻器组成。
3.根据权利要求1所述的马达速度控制装置，其特征在于所述的感应控制调频电路组由红外线接受器L1输出接晶体管Q1开关电路，及由光敏电阻R1、R2接调频的时钟计时器电路，开关电路和时钟计时器电路输出信号的反及电路以及达灵顿电路的正反转控制电路组成。
4.根据权利要求3所述的马达速度控制装置，其特征在于所述的达灵顿电路的正反转控制电路由一NPN达灵顿晶体管TA通路，及一PNP达灵顿晶体管TB电路的输出再接连动切换开关组成。
5.根据权利要求4所述的马达速度控制装置，其特征在于所述的达灵顿通路的正反转控制电路在连动切换开关及直流马达之间串接低阻抗高瓦数电热线。
6.根据权利要求3所述的马达速度控制装置，其特征在于所述的时钟计时器电路输出脉冲频率波信号的开启时间关系式为T1=0.693(R1+R2)C1。
7.根据权利要求3所述的马达速度控制装置，其特征在于所述的时钟计时器电路输出脉冲频率波信号的关闭时间关系式为T2=0.693(R2)C1。
8.根据权利要求3所述的马达速度控制装置，其特征在于所述的晶体管Q1开关电路基极输入接在红外线发射器经摇臂切移至终端阻挡位置所对应的红外线接受器输出端，晶体管Q1的集电极接反及电路。
9.根据权利要求1所述的马达速度控制装置，其特征在于所述的感应控制继电器电路组由红外线接受器L2输出接开关电路，开关电路输出接继电器，继电器切换作动的长闭接点NC接连动切换开关组成。
10.根据权利要求9所述的马达速度控制装置，其特征在于所述的开关电路晶体管Q2的基极接红外线接受器L2，晶体管Q2的集电极接晶体管Q3的基极组成。
11.根据权利要求9所述的马达速度控制装置，其特征在于所述的继电器上并联保护二极管。
12.根据权利要求9所述的马达速度控制装置，其特征在于所述的连动切换开关直接接切换直流马达的电源正负极。
13.根据权利要求1所述的马达速度控制装置，其特征在于所述的刹车断电电路由一端接地的刹车断电开关，刹车操作指示灯切换控制端，再并接晶体管Q1、Q2射极组成。
14.根据权利要求6所述的马达速度控制装置，其特征在于所述的低阻抗高瓦数电热线电阻值为1，瓦数为1000瓦-3000瓦之间。
15.根据权利要求1所述的马达速度控制装置，其特征在于所述的电路感应元件依序为红外线接受器L1、光敏电阻R1、R2以及红外线接受器L2排列，与设在摇臂顶端的红外线发射器间接。
专利摘要一种马达速度控制装置,它由红外线发射器串接一电阻器组成的信号发生电路的输出信号接感应控制调频电路组以及感应控制继电路组,感应控制调频电路组以及感应控制继电路组输入接刹车断电电路,感应控制调频电路组以及感应控制继电器组输出接直流马达组成。感应控制调频电路组由红外线接受器L1输出接晶体管Q1开关电路,及由光敏电阻R1、R2接调频的时钟计时器电路,开关电路和时钟计时器电路输出信号的反及电路以及达灵顿电路的正反转控制电路组成。本实用新型的结构精简,使用安装及操作便捷,不浪费电力,可经久使用,而不易耗损。
文档编号G05D13/00GK2345997SQ9820408
公开日1999年10月27日 申请日期1998年4月30日 优先权日1998年4月30日
发明者阮志成 申请人:阮志成