鉛門廠家研究一種基于霍爾信號(hào)定位、稀土永磁無刷直流電動(dòng)機(jī)(以下簡稱無刷電動(dòng)機(jī))驅(qū)動(dòng)的新型高速電動(dòng)鉛門控制系統(tǒng)。首先，無刷電動(dòng)機(jī)不僅具有良好的加、減速性能，而且還可以用反映電機(jī)轉(zhuǎn)子位置的霍爾信號(hào)來實(shí)現(xiàn)電動(dòng)門的定位，省去了傳統(tǒng)電動(dòng)門中的定位編碼器，簡化了系成結(jié)構(gòu)，降低了成本;
其次，采用永磁無刷電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)鉛門，下放時(shí)電機(jī)仍處于電動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)，而不是傳統(tǒng)電動(dòng)鉛門異步電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)需要的制動(dòng)狀態(tài)，這是由于無刷電動(dòng)機(jī)永磁轉(zhuǎn)子磁拉力所產(chǎn)生的制動(dòng)力矩，通過減速機(jī)的放大，制動(dòng)力矩如果大于電動(dòng)鉛門的重力力矩，電動(dòng)門便不能由重力力矩拖動(dòng)下放，必須依靠無刷電動(dòng)機(jī)的反向電動(dòng)運(yùn)行才能實(shí)現(xiàn)電動(dòng)門的下降，這樣系統(tǒng)控制得以簡化;
第三，在傳統(tǒng)電動(dòng)鉛門中必須有機(jī)械或電磁制動(dòng)裝置，當(dāng)控制器外部停電時(shí)，制動(dòng)裝置能“鎖住”電動(dòng)鉛門，以保證系統(tǒng)的安全，而無刷電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)門則可省去該制動(dòng)裝置，當(dāng)控制器斷電時(shí)，無刷電動(dòng)機(jī)通過減速機(jī)放大的制動(dòng)力矩同樣能“鎖住”，電動(dòng)鉛門。
電動(dòng)鉛防護(hù)門系統(tǒng)由外部信號(hào)、單片機(jī)、無刷電動(dòng)機(jī)及其通用控制器、減速機(jī)、滾筒、蓄電池等部分構(gòu)成，系統(tǒng)框圖如圖1所示。
電動(dòng)鉛門驅(qū)動(dòng)電機(jī)采用自主開發(fā)的一種高壓稀土永磁無刷電動(dòng)機(jī)及其通用控制器，如圖2所示。無刷電動(dòng)機(jī)額定功率15 kW。額定轉(zhuǎn)速1 800r/min控制器輸入電壓為220 V(交流)。系統(tǒng)的外部信號(hào)包括無線遙控信號(hào)、光電感應(yīng)信號(hào)、雷達(dá)信號(hào)、位置校正信號(hào)和鍵盤初始化。鍵盤初始化的作用是根據(jù)電動(dòng)門的不同規(guī)格，在電動(dòng)門安裝時(shí)由技術(shù)人員寫入相關(guān)的參數(shù)。減速機(jī)構(gòu)速比為25,蓄電池作為外部停電時(shí)控制器的備用電源。
選用Cvgnal公司C8051F微控制器系列的C8051F040單片機(jī)作為本系統(tǒng)的控制芯片COC8051Fxxx單片機(jī)采用流水線結(jié)構(gòu)，機(jī)器周期由標(biāo)準(zhǔn)的12個(gè)系統(tǒng)時(shí)鐘周期降為1個(gè)系統(tǒng)時(shí)鐘周期，處理能力大大提高。片內(nèi)還集成了數(shù)據(jù)采集和控制系統(tǒng)中常用的模擬部件和其它數(shù)字外設(shè)及功能部件，這樣在設(shè)計(jì)電動(dòng)門硬件電路時(shí)不需要接入太多的外部電路，系統(tǒng)更加簡單、可靠。
單片機(jī)是電動(dòng)防輻射鉛門控制系統(tǒng)的控制核心。它負(fù)責(zé)檢測(cè)外部信號(hào)，當(dāng)有按鍵動(dòng)作時(shí)執(zhí)行與之對(duì)應(yīng)的操作，使電動(dòng)鉛防護(hù)門上升、下降或急停;若檢測(cè)到外部有意外情況時(shí)就執(zhí)行相應(yīng)的中斷處理，如電動(dòng)門在下放中，雷達(dá)感應(yīng)到附近移動(dòng)物體時(shí)，電動(dòng)門自動(dòng)返回至頂部。
