推杆机多类型供电系统的制作方法

专利2025-12-16  9


本技术涉及直流马达的驱动控制,尤其涉及直流马达的驱动控制系统。


背景技术:

1、推杆机是一种精密的自动化设备,主要用于在自动化生产线上实现部件的精确定位、搬运或装配。它通过马达驱动,控制推杆进行直线运动,以推动或拉动工件到指定位置,广泛应用于电子组装、汽车制造、医疗器械等多个行业,以其高效率、高精度和高可靠性满足现代制造业的严格要求。然而,现有的推杆机供电方案主要依赖于直流供电或交流转直流的方式,无法同时支持交流和直流输入,并且需要对输入端的正负极进行严格区分,在实际应用中显然存在明显局限。同时现有的推杆机供电方案通常只适用于特定电压,实际使用时会受到使用电压的限制,导致在非标准电压环境下工作时效率低下甚至无法工作,显然适用范围受限,难以适应多变的工业需求。


技术实现思路

1、为了解决现有技术中存在的推杆机无法适应多种供电环境导致的适用范围受限和效率低下的问题,本技术提供了推杆机多类型供电系统,具体方案如下:

2、推杆机多类型供电系统,包括:电压转换电路,将输入的交流或直流电源转换为稳定的直流供电电源,且电压转换电路的电源接入端无需区分输入电源的正负极性;中心控制电路,收发以及处理信号;过零检测电路,区分交流电供电和直流电供电,并周期性发送反馈信号至中心控制电路,中心控制电路根据反馈信号判断供电电源类型后发出相应的控制信号以维持马达的稳定运行;电压基准产生电路,将电压转换电路输入的电压转换成稳定的电压水平,分别向驱动电路和中心控制电路提供稳定的电压输出以及精确的电压参考;h桥电路,控制马达的启停以及正反转,通过控制马达能够实现对推杆的控制;驱动电路,根据接收的中心控制电路发出的控制信号控制所述h桥电路,通过控制所述h桥电路对马达进行控制;位置感应电路,能够向中心控制电路反馈感应的推杆位置信息,还能够发送主动控制信号至中心控制电路,中心控制电路分析处理收到的位置信号或者主动控制信号后对马达进行相应控制。

3、在一种可行的实现方式中,所述电压转换电路包括整流桥、第一接入端和第二接入端,电压转换电路在第一接入端和第二接入端均无需区分输入电源的正负极性,所述整流桥包括第一输入引脚、第二输入引脚、正极输出引脚和负极输出引脚,所述第一输入引脚与第一接入端连接,所述第二输入引脚与第二接入端连接,所述正极输出引脚分别与h桥电路、电压基准产生电路连接,所述负极输出引脚接地。

4、在一种可行的实现方式中,所述电压转换电路还包括滤波子电路,所述滤波子电路一端与所述整流桥的正极输出引脚连接,所述滤波子电路另一端与所述整流桥的负极输出引脚连接,所述滤波子电路包括第一滤波电容和第二滤波电容,所述第一滤波电容与第二滤波电容并联。

5、在一种可行的实现方式中,所述过零检测电路包括第一过零检测模块和第二过零检测模块,所述第一过零检测模块包括第一光耦,所述第二过零检测模块包括第二光耦,所述第一光耦的led正极端与第一接入端连接,所述第一光耦的led负极端与第二接入端连接,所述第一光耦的光敏接收器正极端与所述中心控制电路连接,所述第一光耦的光敏接收器负极端接地,所述第二光耦的led正极端与第二接入端连接,所述第二光耦的led负极端与第一接入端连接,所述第二光耦的光敏接收器正极端与所述中心控制电路连接,所述第一光耦的光敏接收器负极端接地。

6、在一种可行的实现方式中,所述第一过零检测模块还包括第一过零电阻、第二过零电阻和第一二极管,所述第一二极管的阳极与第一接入端连接,所述第一二极管的阴极与第一过零电阻的一端连接,所述第一过零电阻的另一端与所述第一光耦的led正极端连接,所述第一光耦的光敏接收器正极端与第二过零电阻的一端连接;所述第二过零检测模块还包括第三过零电阻、第四过零电阻和第二二极管,所述第二二极管的阳极与第二接入端连接,所述第二二极管的阴极与第三过零电阻的一端连接,所述第三过零电阻的另一端与所述第二光耦的led正极端连接,所述第二光耦的光敏接收器正极端与第四过零电阻的一端连接;所述过零检测电路还包括过零电阻组和过零电容,所述过零电阻组包括至少一个电阻,所述第二过零电阻的另一端、第四过零电阻的另一端分别与过零电阻组的输入端连接,所述过零电阻组的输出端与所述过零电容的一端连接,所述过零电容的另一端接地。

7、在一种可行的实现方式中,推杆机多类型供电系统还包括过流及短路检测电路,所述过流及短路检测电路采集并传递电流值至中心控制电路,中心控制电路通过监测电压值实现马达工作状态的监测;

8、在一种可行的实现方式中,推杆机多类型供电系统还包括电压采样电路,电压采样电路采集并传递电压值至中心控制电路,中心控制电路通过监测电压值实现马达工作状态的监测;

9、在一种可行的实现方式中,所述h桥电路包括四个金属氧化物半导体场效应晶体管,所述驱动电路能够控制所述金属氧化物半导体场效应晶体管的栅极的输入电压。

10、在一种可行的实现方式中,所述电压基准产生电路包括第一电压基准产生子电路和第二电压基准产生子电路,所述第一电压基准产生子电路将输入的电压转换成稳定的12v的电压水平后为驱动电路供电并作为第二电压基准产生子电路的输入电压,所述第二电压基准产生子电路将12v的电压水平转换成稳定的5v标准电压水平后为中心控制电路供电并作为其他电路的标准电压基准。

11、在一种可行的实现方式中,所述驱动电路包括至少两个驱动单元,所述驱动单元通过控制所述金属氧化物半导体场效应晶体管实现对马达的正转和反转的控制。

12、在一种可行的实现方式中,所述位置感应电路包括触发模块和感应模块,所述触发模块能够向中心控制电路发送主动触发信号,所述中心控制电路根据主动触发信号控制推杆,所述感应模块能够感应推杆的延伸和缩回位置并反馈至中心控制电路,所述中心控制电路根据所述感应模块反馈的信号控制推杆。

13、本技术中提供的一个或多个技术方案,至少具有如下技术效果或优点:

14、电压转换电路,将输入的交流或直流电源转换为稳定的直流供电电源,因此能够同时支持交流和直流输入,适应广泛的使用场景;电压转换电路的电源接入端无需区分输入电源的正负极性,因此避免电源接入时接反正负极导致电路损坏的情况,也更方便实际的使用。配合设置的过零检测电路,通过交流电和直流电的物理特性对两者进行区分,同时反馈给中心控制电路,中心控制电路区分交流电和直流电后,才能够发出准确的控制信号以维持马达的稳定运行,中心控制电路发出控制信号控制马达就需要依赖设置的h桥电路和驱动电路。配合设置的电压基准产生电路,即使在非标准电压输入的环境下,也能保障稳定的电压输出,从而保障推杆机多类型供电系统整体的稳定。配合设置的位置感应电路,实现推杆的主动控制以及反馈控制,实现推杆机的基本功能。上述技术的集合显著提升了推杆机在多变工业环境中的适用性、高效性以及可靠性。尤其是电压转换电路和过零检测电路的结合,妥善解决了接入电源类型不兼容以及输入电源正负反接的问题。为用户提供了一个高效、稳定的推杆机供电解决方案以适应多种供电环境。从整体上看,实现了在同时支持交流和直流输入且电源接入端无需区分输入电源的正负极性的情况下保证推杆机平稳运行的效果,解决了常规推杆机适用范围受限和效率低下的问题。

15、电压转换电路具体的设计,包括整流桥的使用,初步实现了所述电压转换电路的支持直流和交流输入且不区分输入电源极性的效果,同时整流桥结合所述滤波子电路,使得电压转换电路输出的直流电更加稳定。进一步结合过零检测电路的具体设计,包括第一过零检测模块和第二过零检测模块的使用,具体是第一光耦和第二光耦的使用,是对于整流桥兼容性较好的方案,基本实现了所述电压转换电路的支持直流和交流输入且不区分输入电源极性的效果。对于第一过零检测模块和第二过零检测模块的进一步设计,保障了第一光耦和第二光耦的稳定工作,也保障了推杆机多类型供电系统整体电路的平稳运行。

16、进一步设置的过流及短路检测电路和电压采样电路,能够监测电压值和电流值以实现马达工作状态的监测,为推杆机多类型供电系统整体的平稳运行提供充分保障。

17、电压基准产生电路的具体设计,包括第一电压基准产生子电路和第二电压基准产生子电路的具体设计,实现了两级电压转换,第一级转换产生12v的电压输出,12v的电压输出对外供电的同时也作为第二级转换的输入,第二级转换产生5v的稳定的电压输出。满足电路两种电压水平需求的同时,两级转换也使得最终输出的5v的电压输出更加精准稳定。

18、上述说明仅是本技术技术方案的概述,为了能够更清楚了解本技术的技术手段,而可依照说明书的内容予以实施,并且为了让本技术的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂,以下特举本技术的具体实施方式。应当理解,本部分所描述的内容并非旨在标识本技术的实施例的关键或重要特征,也不用于限制本技术的范围。本技术的其他特征将通过以下的说明书而变得容易理解。


技术特征:

1.推杆机多类型供电系统,其特征在于,包括:

2.如权利要求1所述的推杆机多类型供电系统,其特征在于,所述电压转换电路包括整流桥、第一接入端和第二接入端,电压转换电路在第一接入端和第二接入端均无需区分输入电源的正负极性,所述整流桥包括第一输入引脚、第二输入引脚、正极输出引脚和负极输出引脚,所述第一输入引脚与第一接入端连接,所述第二输入引脚与第二接入端连接,所述正极输出引脚分别与h桥电路、电压基准产生电路连接,所述负极输出引脚接地。

3.如权利要求2所述的推杆机多类型供电系统,其特征在于,所述电压转换电路还包括滤波子电路,所述滤波子电路一端与所述整流桥的正极输出引脚连接,所述滤波子电路另一端与所述整流桥的负极输出引脚连接,所述滤波子电路包括第一滤波电容和第二滤波电容,所述第一滤波电容与第二滤波电容并联。

4.如权利要求2或3所述的推杆机多类型供电系统,其特征在于,所述过零检测电路包括第一过零检测模块和第二过零检测模块,所述第一过零检测模块包括第一光耦,所述第二过零检测模块包括第二光耦,所述第一光耦的led正极端与第一接入端连接,所述第一光耦的led负极端与第二接入端连接,所述第一光耦的光敏接收器正极端与所述中心控制电路连接,所述第一光耦的光敏接收器负极端接地,所述第二光耦的led正极端与第二接入端连接,所述第二光耦的led负极端与第一接入端连接,所述第二光耦的光敏接收器正极端与所述中心控制电路连接,所述第一光耦的光敏接收器负极端接地。

5.如权利要求4所述的推杆机多类型供电系统,其特征在于,所述第一过零检测模块还包括第一过零电阻、第二过零电阻和第一二极管,所述第一二极管的阳极与第一接入端连接,所述第一二极管的阴极与第一过零电阻的一端连接,所述第一过零电阻的另一端与所述第一光耦的led正极端连接,所述第一光耦的光敏接收器正极端与第二过零电阻的一端连接;

6.如权利要求1所述的推杆机多类型供电系统,其特征在于,还包括过流及短路检测电路和电压采样电路,所述过流及短路检测电路采集并传递电流值至中心控制电路,中心控制电路通过监测电压值实现马达工作状态的监测;所述电压采样电路采集并传递电压值至中心控制电路,中心控制电路通过监测电压值实现马达工作状态的监测。

7.如权利要求1所述的推杆机多类型供电系统,其特征在于,所述电压基准产生电路包括第一电压基准产生子电路和第二电压基准产生子电路,所述第一电压基准产生子电路将输入的电压转换成稳定的12v的电压水平后为驱动电路供电并作为第二电压基准产生子电路的输入电压,所述第二电压基准产生子电路将12v的电压水平转换成稳定的5v标准电压水平后为中心控制电路供电并作为其他电路的标准电压基准。

8.如权利要求1所述的推杆机多类型供电系统,其特征在于,所述h桥电路包括四个金属氧化物半导体场效应晶体管,所述驱动电路能够控制所述金属氧化物半导体场效应晶体管的栅极的输入电压。

9.如权利要求8所述的推杆机多类型供电系统,其特征在于,所述驱动电路包括至少两个驱动单元,所述驱动单元通过控制所述金属氧化物半导体场效应晶体管实现对马达的控制。

10.如权利要求1所述的推杆机多类型供电系统,其特征在于,所述位置感应电路包括触发模块和感应模块,所述触发模块能够向中心控制电路发送主动触发信号,所述中心控制电路根据主动触发信号控制推杆,所述感应模块能够感应推杆的延伸和缩回位置并反馈至中心控制电路,所述中心控制电路根据所述感应模块反馈的信号控制推杆。


技术总结
本申请公开了推杆机多类型供电系统,涉及推杆机领域。本申请的推杆机多类型供电系统,包括:电压转换电路,将输入的交流或直流电源转换为稳定的直流供电电源,且电压转换电路的电源接入端无需区分输入电源的正负极性;中心控制电路,收发以及处理信号;过零检测电路,区分交流电供电和直流电供电,并周期性发送反馈信号至中心控制电路,中心控制电路根据反馈信号判断供电电源类型后发出相应的控制信号以维持马达的稳定运行;电压基准产生电路;H桥电路;驱动电路;位置感应电路。为用户提供了一个高效、稳定的推杆机供电解决方案以适应多种供电环境,解决了推杆机适用范围受限和效率低下的问题。

技术研发人员:于杰,刘三恩
受保护的技术使用者:无锡瑞恒电子科技有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/11/11
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