專利名稱：微機(jī)自控發(fā)動(dòng)機(jī)磨合電機(jī)調(diào)速裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種微機(jī)自動(dòng)控制發(fā)動(dòng)機(jī)磨合運(yùn)轉(zhuǎn)過程的直流電機(jī)調(diào)速裝置，屬于微機(jī)在發(fā)動(dòng)機(jī)磨合運(yùn)轉(zhuǎn)中的應(yīng)用領(lǐng)域，通過情報(bào)查詢沒有發(fā)現(xiàn)與此相同的發(fā)明。
汽車、牽引機(jī)等拖載設(shè)備的發(fā)動(dòng)機(jī)大修后，需要進(jìn)行由低速到高速分階段運(yùn)轉(zhuǎn)的磨合，按規(guī)定磨合運(yùn)轉(zhuǎn)后的發(fā)動(dòng)機(jī)才能正常運(yùn)行和保證大修后的使用壽命。為解決這一問題，現(xiàn)在有的是發(fā)動(dòng)機(jī)本身燃油發(fā)動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)磨合，有的是用電機(jī)帶動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)磨合，而電機(jī)速度或者不變或者靠改換齒輪來改變，不僅勞動(dòng)強(qiáng)度大，周期長(zhǎng)，并且磨合速度和時(shí)間沒法測(cè)量和控制，致使修復(fù)后的發(fā)動(dòng)機(jī)初期不能正常工作并且減少以后的使用壽命。
本實(shí)用新型的目的是用微機(jī)系統(tǒng)控制的電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)磨合，實(shí)現(xiàn)了對(duì)電機(jī)亦就是對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)各階段磨合運(yùn)轉(zhuǎn)速度和磨合運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間的編程控制和程序控制，并有對(duì)電機(jī)交流電源相位的檢測(cè)，電機(jī)轉(zhuǎn)速的檢測(cè)，對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)速、運(yùn)行時(shí)間的數(shù)字顯示和對(duì)運(yùn)行狀態(tài)的符號(hào)顯示，對(duì)電機(jī)還有過溫、過流保護(hù)。
本實(shí)用新型的目的實(shí)現(xiàn)結(jié)合附


圖1敘述如下本實(shí)用新型由微機(jī)1，程序存貯器2，相位檢測(cè)電路3，脈沖檢測(cè)電路4，鍵盤顯示電路5，復(fù)位電路6，觸發(fā)電源電路7，觸發(fā)電路8，保護(hù)電路9，電機(jī)電源電路10，微機(jī)電源電路11，共11部分組成。微機(jī)通過執(zhí)行程序存貯器中的程序，掃描鍵盤，以判斷電機(jī)現(xiàn)在所處狀態(tài)。在編程情況下，允許隨時(shí)通過按鍵調(diào)整微機(jī)內(nèi)部寄存器存貯的速度數(shù)值，微機(jī)按這個(gè)數(shù)值控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速，在此狀態(tài)還可以通過按鍵把所要求的電機(jī)各階段的運(yùn)行時(shí)間，速度編在微機(jī)內(nèi)部存貯器中。在程序控制狀態(tài)，微機(jī)按已存貯的程序控制電機(jī)工作。本實(shí)用新型的相位檢測(cè)電路用于檢測(cè)交流電源的相位，以便微機(jī)通過控制觸發(fā)電路來觸發(fā)電機(jī)電源電路中的可控硅。脈沖檢測(cè)電路利用光電傳感器檢測(cè)電機(jī)的轉(zhuǎn)速，在電機(jī)的轉(zhuǎn)軸上裝有一個(gè)周圍打了300個(gè)圓孔的圓盤，在電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)帶動(dòng)圓盤同步旋轉(zhuǎn)，微機(jī)通過光電傳感器讀出在單位時(shí)間內(nèi)所轉(zhuǎn)過的圓孔數(shù)，以確定電機(jī)的轉(zhuǎn)速，以便調(diào)整電機(jī)按已設(shè)定的轉(zhuǎn)速運(yùn)行。鍵盤顯示電路中的八個(gè)數(shù)碼管用于顯示系統(tǒng)是處于編程控制或程序控制狀態(tài)，電機(jī)工作時(shí)間、運(yùn)轉(zhuǎn)速度，在電機(jī)過流時(shí)顯示F，在過溫時(shí)顯示凵，仃機(jī)時(shí)顯示口，使工作人員隨時(shí)知道電機(jī)的運(yùn)行狀況。微機(jī)隨時(shí)檢測(cè)保護(hù)電路送過來的信號(hào)，當(dāng)檢測(cè)到超過電機(jī)允許工作電流或允許溫升的信號(hào)時(shí)，自動(dòng)關(guān)斷電機(jī)電源進(jìn)行保護(hù)并顯示相應(yīng)狀態(tài)。
附圖2為本實(shí)用新型基本電路原理圖，結(jié)合附圖2將本實(shí)用新型的實(shí)施進(jìn)一步說明如下微機(jī)1由IC18位單片計(jì)算機(jī)8031組成，用通用的方法和外部程序存貯器2(IC2)EPROM2764相連接。8031的內(nèi)部RAM存放著設(shè)定的電機(jī)各階段的轉(zhuǎn)速和工作時(shí)間。微機(jī)通過地址總線、數(shù)據(jù)總線、I／O口與相位檢測(cè)電路、脈沖檢測(cè)電路、鍵盤顯示電路、觸發(fā)電路、保護(hù)電路相連，微機(jī)通過執(zhí)行程序存貯器中的程序?qū)崿F(xiàn)對(duì)各部分電路的控制。
相位檢測(cè)電路3是由電壓互感器YH，限流分壓電阻R1、R2，限幅二極管D1、D2，電壓比較器IC3LM393組成。電壓互感器YH的初級(jí)一端接電源b相，另一端接零線N，其次級(jí)一端接地，通過電壓互感器YH的電壓信號(hào)，經(jīng)過R1、R2衰減，D1、D2限幅，送入電壓比較器IC3的正相輸入端，其反相輸入端接地。IC3的輸出端接IC1的一個(gè)I／O口。
脈沖檢測(cè)電路4，由光電傳感器IC4GK985，電阻R3組成。光電傳感器IC4將接收的電機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)直接送IC1的I／O口，R3連在電源和IC4的輸出口之間，IC1對(duì)光電信號(hào)計(jì)數(shù)得到電機(jī)轉(zhuǎn)速，并在鍵盤顯示電路5的右邊4個(gè)數(shù)碼管上顯示。
鍵盤顯示電路5由IC574LS138三線八線譯碼器，BCD碼7段顯示驅(qū)動(dòng)器IC674LS247，8個(gè)三極管T1－T8，7個(gè)電阻R4－R10，7個(gè)功能鍵和8個(gè)共陽(yáng)LED數(shù)碼管組成。IC5的三個(gè)輸入端與IC1的I／O口相連，8個(gè)輸出端分別與8個(gè)三極管T1－T8的基極相連，T1－T8的集電極分別接在8個(gè)數(shù)碼管的陽(yáng)極上，IC6的四個(gè)輸入端與IC1的I／O口相連，IC6的7個(gè)輸出端分別通過電阻R4－R10接在8個(gè)數(shù)碼管的7個(gè)相應(yīng)段上。7個(gè)功能鍵的一端分別接在IC5的7個(gè)輸出端上，另一端共同接在IC1的一個(gè)I／O口上。IC1同時(shí)將位選信號(hào)送IC5，段顯信號(hào)送IC6，控制數(shù)碼管顯示。8個(gè)數(shù)碼管中，左邊一個(gè)顯示0或1分別表示系統(tǒng)工作在編程控制或程序控制狀態(tài)，當(dāng)出現(xiàn)過流情況時(shí)顯示F，出現(xiàn)過溫情況時(shí)顯示凵，程序運(yùn)行完畢仃機(jī)時(shí)顯示口。第二－四個(gè)數(shù)碼管顯示電機(jī)已工作的時(shí)間，第五－八個(gè)顯示電機(jī)的轉(zhuǎn)速。在顯示過程中如有鍵按下，經(jīng)IC1判斷出鍵號(hào)，以調(diào)用相應(yīng)子程序。
復(fù)位電路6由電容C1，電阻R11、R12，按鈕AN組成。上電時(shí)復(fù)位電路可使系統(tǒng)自動(dòng)復(fù)位，在工作過程中，按下AN也可使系統(tǒng)復(fù)位。
觸發(fā)電源電路7由二極管D3、D4、D5、電阻R24、R25，三極管T9、電容C2、C3，穩(wěn)壓二極管DW組成。D3、D4、D5的陽(yáng)極分別接主變壓器B的次級(jí)a1、b1、c1上，陰極連在一起與R24相連，R24的另一端與由T9、DW、R25、C2、C3組成的通用串聯(lián)式穩(wěn)壓電源電路相連，T9發(fā)射極作為電源輸出接觸發(fā)電路8中三個(gè)相同部分之一的三極管T11的發(fā)射極。
觸發(fā)電路8由三個(gè)相同部分組成，圖2畫出其中的一個(gè)部分，這一部分由電阻R13、R14、R15、R16，三極管T10、T11和光電耦合器IC74N25組成。IC1通過I／O口將觸發(fā)信號(hào)送出，經(jīng)R13和T10放大經(jīng)過R14驅(qū)動(dòng)IC7中的發(fā)光二極管，IC7的光電三極管將接收的光信號(hào)變?yōu)殡娦盘?hào)經(jīng)過R15加在T11的基極上，使T11導(dǎo)通，使接T11發(fā)射極的觸發(fā)電源電路7輸出電流，經(jīng)過T11的發(fā)射極、集電極，R16加在電機(jī)電源電路10中T12、T13、T14三個(gè)相同可控硅之一的控制極上，使此可控硅導(dǎo)通。另兩個(gè)可控硅的控制極與觸發(fā)電路8的另兩個(gè)相同部分以相同電路連接。
保護(hù)電路9由兩部分組成過流保護(hù)和過溫保護(hù)。過流保護(hù)由電阻R20和過流繼電器GLJ的常開觸點(diǎn)組成。R20的一端接IC1的一個(gè)I／O口，另一端接GLJ的常開觸點(diǎn)的一個(gè)點(diǎn)，另一點(diǎn)接地。當(dāng)通過接在電機(jī)電源電路10中過流繼電器GLJ的線圈中的電流超過允許值時(shí)，GLJ的常開觸點(diǎn)閉合，IC1中接R20的I／O口經(jīng)R20和GLJ的觸點(diǎn)接地，有一個(gè)低電平信號(hào)送入IC1，IC1接到這個(gè)信號(hào)立即控制可控硅T12、T13、T14關(guān)斷，同時(shí)在鍵盤顯示電路5中左邊第一個(gè)數(shù)碼管上顯示過流符號(hào)F。過溫保護(hù)是由負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻Rt、電阻R17、R18、R19，可變電阻RW，電壓比較器IC6LM393組成。Rt、R17、R18、R19和可變電阻RW組成電橋電路，R17與Rt相連的電橋輸出端接IC8的正相輸入端，RW與R19相連，R19另一端和R18連在一起，接到IC8的反相輸入端，IC8的輸出端接IC1的I／O口，把R19加RW的阻值調(diào)到等于電機(jī)溫度上限時(shí)Rt的阻值，當(dāng)電機(jī)溫度超過上限時(shí)，Rt的阻值變得小于R19加RW的值，IC8輸出低電平信號(hào)到IC1的I／O口，IC1接到這個(gè)信號(hào)，立即控制可控硅T12、T13、T14關(guān)斷，同時(shí)在鍵盤顯示電路5中左邊第一個(gè)數(shù)碼管上顯示過溫符號(hào)凵。
電機(jī)電源電路10由主變壓器B、電風(fēng)扇M1、M2、電源指示燈XD1、XD2，交流保險(xiǎn)RD1、RD2、RD3，起動(dòng)按鈕Q，停止按鈕T，交流接觸器X，可控硅T12、T13、T14，二極管D6、D7、D8、D9，電阻R21、R22、R23、R26，電容C4、C5、C6、C7，過流電器GLJ的線圈、濾波電感L、直流保險(xiǎn)RSD、電流表A，電壓表V組成，作電機(jī)M的電源。GLJ的線圈一端與T12、T13、T14的三個(gè)陰極連在一起，另一端和D9的陰極、L的一端相連。
微機(jī)電源電路11按通用電路連接提供EC電源。
本實(shí)用新型有如下優(yōu)點(diǎn)和積極效果1、速度控制精度高(1)有精確的速度檢測(cè)系統(tǒng)，檢測(cè)誤差＜0.2轉(zhuǎn)／分。
(2)不受溫度、電壓波動(dòng)、時(shí)間以及器件離散性和參數(shù)變化的影響，控制精度穩(wěn)定。
(3)從低速到高速的寬范圍內(nèi)，都有較高的精度和同步性能，在50－2500轉(zhuǎn)／分內(nèi)誤誤差＜10轉(zhuǎn)／分，在100－2000轉(zhuǎn)／分內(nèi)誤差＜5轉(zhuǎn)／分。
2、可靠性高、保護(hù)性好(1)采用大規(guī)模集成電路，減少主要部件、元件接點(diǎn)。
(2)進(jìn)行硬件軟件化減少可動(dòng)觸點(diǎn)。
(3)有過溫、過流保護(hù)，并能符號(hào)顯示。
3、適應(yīng)性好(1)可以隨時(shí)輸入欲調(diào)整的電機(jī)轉(zhuǎn)速。
(2)操作簡(jiǎn)單、使用方便、價(jià)格低。
4、能與高檔計(jì)算機(jī)聯(lián)機(jī)。
申請(qǐng)人認(rèn)為實(shí)施本使用新型的最好方法是IC1采用8位單片微計(jì)算機(jī)8031IC4采用光電傳感器GK985IC7采用光電耦合器4N25本實(shí)用新型已做樣機(jī)多臺(tái)，效果良好，值得推廣。
權(quán)利要求1.一種由微機(jī)系統(tǒng)控制的電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)大修后的發(fā)動(dòng)機(jī)磨合運(yùn)轉(zhuǎn)的微機(jī)自控發(fā)動(dòng)機(jī)磨合電機(jī)調(diào)速裝置，其特征在于微機(jī)1執(zhí)行程序存貯器2中的程序，相位檢測(cè)電路3檢測(cè)交流電源的相位，以使微機(jī)1通過觸發(fā)電路8自動(dòng)觸發(fā)電機(jī)電源電路10中的可控硅，脈沖檢測(cè)電路4利用光電傳感器檢測(cè)電機(jī)的轉(zhuǎn)速，以便調(diào)整電機(jī)按設(shè)定的數(shù)值運(yùn)轉(zhuǎn)，鍵盤顯示電路5中的數(shù)碼管顯示電機(jī)的轉(zhuǎn)速及時(shí)間參數(shù)和運(yùn)行狀態(tài)，保護(hù)電路9在電機(jī)M超過允許工作電流和允許溫升時(shí)，自動(dòng)關(guān)斷電機(jī)電源進(jìn)行保護(hù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微機(jī)自控發(fā)動(dòng)磨合電機(jī)調(diào)速裝置，其特征在于相位檢測(cè)電路3由電壓互感器YH，限流分壓電阻R1、R2，限幅二級(jí)管D1、D2，電壓比較器IC3組成，用于檢測(cè)交流電源的相位。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微機(jī)自控發(fā)動(dòng)機(jī)磨合電機(jī)調(diào)速裝置，其特征在于脈沖檢測(cè)電路4由光電傳感器IC4，電阻R3組成，電動(dòng)機(jī)的軸上裝有一個(gè)周圍打了300個(gè)圓孔的圓盤，電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)帶動(dòng)圓盤同步旋轉(zhuǎn)，則在IC4上產(chǎn)生光電信號(hào)，IC4輸出端將此信號(hào)送入IC1，IC1對(duì)此信號(hào)計(jì)數(shù)得到速度并在鍵盤顯示電路5的右邊4個(gè)數(shù)碼上顯示出來。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微機(jī)自控發(fā)動(dòng)機(jī)磨合電機(jī)調(diào)速裝置，其特征在于鍵盤顯示電路5由3－8譯碼器IC5，BCD碼顯示驅(qū)動(dòng)器IC6，8個(gè)三極管T1－T8，7個(gè)電阻R4－R10，7個(gè)功能鍵，8個(gè)共陽(yáng)數(shù)碼管組成，IC5的三個(gè)輸入端與IC1的I／O口相連，8個(gè)輸出端分別連在8個(gè)三極管的基極上，這8個(gè)三極管的集電極分別接在8個(gè)數(shù)碼管的陽(yáng)極上，IC6的四個(gè)輸入端與IC1相連，IC6的7個(gè)輸出端分別通過電阻R4－R10接在八個(gè)數(shù)碼管的7個(gè)相應(yīng)段上，7個(gè)功能鍵的一端分別連在IC5的7個(gè)輸出端上，另一端共同接在IC1的一個(gè)I／O口上，通過鍵盤完成編程控制／程序控制的轉(zhuǎn)換，顯示器左邊第一個(gè)數(shù)碼管顯示工作狀態(tài)(編程控制、程序控制、過流、過溫、結(jié)束仃機(jī))，左邊第二、三、四3個(gè)數(shù)碼管顯示電機(jī)運(yùn)行的時(shí)間，右邊4個(gè)數(shù)碼管顯示電機(jī)轉(zhuǎn)速。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微機(jī)自控發(fā)動(dòng)機(jī)磨合電機(jī)調(diào)速裝置，其特征在于觸發(fā)電源電路7中的三個(gè)二極管D3、D4D5的陽(yáng)極分別接在主變壓器B的次級(jí)a1、b1、c1處，陰極連在一起通過R24與由T9、R25、DW、C2、C3組成的通用串聯(lián)穩(wěn)壓器連在一起，其輸出連到觸發(fā)電路8中三個(gè)相同部分之一的三極管T11的發(fā)射極上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微機(jī)自控發(fā)動(dòng)機(jī)磨合電機(jī)調(diào)速裝置，其特征在于觸發(fā)電路8由相同的三個(gè)部分組成，每一部分控制一個(gè)相應(yīng)的可控硅，每一部分電路由電阻R13、R14、R15、R16，三極管T10、T11，光電耦合器IC7組成，從IC1出來的觸發(fā)信號(hào)經(jīng)R13，由T10放大，經(jīng)過R14，使IC7中的發(fā)光二極管發(fā)光，IC7中的光電三極管導(dǎo)通，通過R15使T11亦導(dǎo)通，接到T11發(fā)射極的觸發(fā)電源經(jīng)過R16加在電機(jī)電源電路10中T12、T13、T14三個(gè)相同可控硅之一的觸發(fā)極上，使可控硅導(dǎo)通。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微機(jī)自控發(fā)動(dòng)機(jī)磨合電機(jī)調(diào)速裝置，其特征在于保護(hù)電路9有過流和過溫保護(hù)兩部分，過流保護(hù)電路由電阻R20，過流繼電器GLJ的常開觸點(diǎn)組成，過流繼電器GLJ的線圈接在電機(jī)電源10的輸出回路中，當(dāng)回路中的電流超過規(guī)定值時(shí)，GLJ動(dòng)作，常開觸點(diǎn)閉合，有一個(gè)低電平信號(hào)送入IC1的I／O口，IC1控制T12、T13、T14關(guān)斷，同時(shí)在鍵盤顯示電路中左邊第一個(gè)數(shù)碼管顯示過流符號(hào)F，過溫保護(hù)由負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻Rt、電阻R17、R18R19，可變電阻RW，電壓比較器IC8組成，Rt與R17相連的電橋輸出端，接IC8的正相輸入端，RW與R19相連，R19另一端和R18的連結(jié)點(diǎn)與IC8的反相輸入端相連，IC8的輸出端接IC1的I／O口，把R19加RW的阻值調(diào)到等于工作溫度上限時(shí)Rt的阻值，使得當(dāng)工作溫度超過上限時(shí)，Rt的值小于R19加RW的值，IC8向IC1的I／O口輸出一個(gè)低電平信號(hào)，IC1接到低電平信號(hào)立即關(guān)斷可控硅T12、T13、T14，同時(shí)在鍵盤顯示電路中左邊第一個(gè)數(shù)碼上顯示過溫符號(hào)凵。
專利摘要一種微機(jī)自控發(fā)動(dòng)機(jī)磨合電機(jī)調(diào)速裝置，屬于微機(jī)在發(fā)動(dòng)機(jī)磨合運(yùn)轉(zhuǎn)中的應(yīng)用領(lǐng)域。本實(shí)用新型解決了對(duì)電機(jī)帶動(dòng)的發(fā)動(dòng)機(jī)磨合運(yùn)轉(zhuǎn)各階段轉(zhuǎn)速和時(shí)間的自動(dòng)控制，并有對(duì)電機(jī)的過流、過溫保護(hù)和工作過程的數(shù)字顯示?？筛鶕?jù)存貯器中設(shè)置的時(shí)間和速度，按時(shí)自動(dòng)調(diào)整電機(jī)轉(zhuǎn)速，也可通過按鍵改變存貯器中的數(shù)值，隨時(shí)調(diào)整電機(jī)轉(zhuǎn)速。數(shù)碼管顯示系統(tǒng)的工作狀態(tài)、電機(jī)已運(yùn)行的時(shí)間和轉(zhuǎn)速。其主要技術(shù)特征在于由微機(jī)、相位檢測(cè)電路、脈沖檢測(cè)電路、保護(hù)電路組成?？蓮V泛用于直流電機(jī)速度控制。
文檔編號(hào)F02B79/00GK2080991SQ9022327
公開日1991年7月17日 申請(qǐng)日期1990年11月6日 優(yōu)先權(quán)日1990年11月6日
發(fā)明者王增純, 王學(xué)軍, 郝富貴, 賈慶喜, 左健民 申請(qǐng)人:王增純, 王學(xué)軍, 郝富貴, 賈慶喜, 左健民