專利名稱：微機自控發動機磨合電機調速裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種微機自動控制發動機磨合運轉過程的直流電機調速裝置，屬于微機在發動機磨合運轉中的應用領域，通過情報查詢沒有發現與此相同的發明。
汽車、牽引機等拖載設備的發動機大修后，需要進行由低速到高速分階段運轉的磨合，按規定磨合運轉后的發動機才能正常運行和保證大修后的使用壽命。為解決這一問題，現在有的是發動機本身燃油發動運轉磨合，有的是用電機帶動發動機運轉磨合，而電機速度或者不變或者靠改換齒輪來改變，不僅勞動強度大，周期長，并且磨合速度和時間沒法測量和控制，致使修復后的發動機初期不能正常工作并且減少以后的使用壽命。
本實用新型的目的是用微機系統控制的電動機帶動發動機運轉磨合，實現了對電機亦就是對發動機各階段磨合運轉速度和磨合運轉時間的編程控制和程序控制，并有對電機交流電源相位的檢測，電機轉速的檢測，對電機轉速、運行時間的數字顯示和對運行狀態的符號顯示，對電機還有過溫、過流保護。
本實用新型的目的實現結合附


圖1敘述如下本實用新型由微機1，程序存貯器2，相位檢測電路3，脈沖檢測電路4，鍵盤顯示電路5，復位電路6，觸發電源電路7，觸發電路8，保護電路9，電機電源電路10，微機電源電路11，共11部分組成。微機通過執行程序存貯器中的程序，掃描鍵盤，以判斷電機現在所處狀態。在編程情況下，允許隨時通過按鍵調整微機內部寄存器存貯的速度數值，微機按這個數值控制電機的轉速，在此狀態還可以通過按鍵把所要求的電機各階段的運行時間，速度編在微機內部存貯器中。在程序控制狀態，微機按已存貯的程序控制電機工作。本實用新型的相位檢測電路用于檢測交流電源的相位，以便微機通過控制觸發電路來觸發電機電源電路中的可控硅。脈沖檢測電路利用光電傳感器檢測電機的轉速，在電機的轉軸上裝有一個周圍打了300個圓孔的圓盤，在電機轉動時帶動圓盤同步旋轉，微機通過光電傳感器讀出在單位時間內所轉過的圓孔數，以確定電機的轉速，以便調整電機按已設定的轉速運行。鍵盤顯示電路中的八個數碼管用于顯示系統是處于編程控制或程序控制狀態，電機工作時間、運轉速度，在電機過流時顯示F，在過溫時顯示凵，仃機時顯示口，使工作人員隨時知道電機的運行狀況。微機隨時檢測保護電路送過來的信號，當檢測到超過電機允許工作電流或允許溫升的信號時，自動關斷電機電源進行保護并顯示相應狀態。
附圖2為本實用新型基本電路原理圖，結合附圖2將本實用新型的實施進一步說明如下微機1由IC18位單片計算機8031組成，用通用的方法和外部程序存貯器2(IC2)EPROM2764相連接。8031的內部RAM存放著設定的電機各階段的轉速和工作時間。微機通過地址總線、數據總線、I／O口與相位檢測電路、脈沖檢測電路、鍵盤顯示電路、觸發電路、保護電路相連，微機通過執行程序存貯器中的程序實現對各部分電路的控制。
相位檢測電路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的初級一端接電源b相，另一端接零線N，其次級一端接地，通過電壓互感器YH的電壓信號，經過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I／O口。
脈沖檢測電路4，由光電傳感器IC4GK985，電阻R3組成。光電傳感器IC4將接收的電機轉速信號直接送IC1的I／O口，R3連在電源和IC4的輸出口之間，IC1對光電信號計數得到電機轉速，并在鍵盤顯示電路5的右邊4個數碼管上顯示。
鍵盤顯示電路5由IC574LS138三線八線譯碼器，BCD碼7段顯示驅動器IC674LS247，8個三極管T1－T8，7個電阻R4－R10，7個功能鍵和8個共陽LED數碼管組成。IC5的三個輸入端與IC1的I／O口相連，8個輸出端分別與8個三極管T1－T8的基極相連，T1－T8的集電極分別接在8個數碼管的陽極上，IC6的四個輸入端與IC1的I／O口相連，IC6的7個輸出端分別通過電阻R4－R10接在8個數碼管的7個相應段上。7個功能鍵的一端分別接在IC5的7個輸出端上，另一端共同接在IC1的一個I／O口上。IC1同時將位選信號送IC5，段顯信號送IC6，控制數碼管顯示。8個數碼管中，左邊一個顯示0或1分別表示系統工作在編程控制或程序控制狀態，當出現過流情況時顯示F，出現過溫情況時顯示凵，程序運行完畢仃機時顯示口。第二－四個數碼管顯示電機已工作的時間，第五－八個顯示電機的轉速。在顯示過程中如有鍵按下，經IC1判斷出鍵號，以調用相應子程序。
復位電路6由電容C1，電阻R11、R12，按鈕AN組成。上電時復位電路可使系統自動復位，在工作過程中，按下AN也可使系統復位。
觸發電源電路7由二極管D3、D4、D5、電阻R24、R25，三極管T9、電容C2、C3，穩壓二極管DW組成。D3、D4、D5的陽極分別接主變壓器B的次級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組成的通用串聯式穩壓電源電路相連，T9發射極作為電源輸出接觸發電路8中三個相同部分之一的三極管T11的發射極。
觸發電路8由三個相同部分組成，圖2畫出其中的一個部分，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口將觸發信號送出，經R13和T10放大經過R14驅動IC7中的發光二極管，IC7的光電三極管將接收的光信號變為電信號經過R15加在T11的基極上，使T11導通，使接T11發射極的觸發電源電路7輸出電流，經過T11的發射極、集電極，R16加在電機電源電路10中T12、T13、T14三個相同可控硅之一的控制極上，使此可控硅導通。另兩個可控硅的控制極與觸發電路8的另兩個相同部分以相同電路連接。
保護電路9由兩部分組成過流保護和過溫保護。過流保護由電阻R20和過流繼電器GLJ的常開觸點組成。R20的一端接IC1的一個I／O口，另一端接GLJ的常開觸點的一個點，另一點接地。當通過接在電機電源電路10中過流繼電器GLJ的線圈中的電流超過允許值時，GLJ的常開觸點閉合，IC1中接R20的I／O口經R20和GLJ的觸點接地，有一個低電平信號送入IC1，IC1接到這個信號立即控制可控硅T12、T13、T14關斷，同時在鍵盤顯示電路5中左邊第一個數碼管上顯示過流符號F。過溫保護是由負溫度系數的熱敏電阻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的阻值調到等于電機溫度上限時Rt的阻值，當電機溫度超過上限時，Rt的阻值變得小于R19加RW的值，IC8輸出低電平信號到IC1的I／O口，IC1接到這個信號，立即控制可控硅T12、T13、T14關斷，同時在鍵盤顯示電路5中左邊第一個數碼管上顯示過溫符號凵。
電機電源電路10由主變壓器B、電風扇M1、M2、電源指示燈XD1、XD2，交流保險RD1、RD2、RD3，起動按鈕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RSD、電流表A，電壓表V組成，作電機M的電源。GLJ的線圈一端與T12、T13、T14的三個陰極連在一起，另一端和D9的陰極、L的一端相連。
微機電源電路11按通用電路連接提供EC電源。
本實用新型有如下優點和積極效果1、速度控制精度高(1)有精確的速度檢測系統，檢測誤差＜0.2轉／分。
(2)不受溫度、電壓波動、時間以及器件離散性和參數變化的影響，控制精度穩定。
(3)從低速到高速的寬范圍內，都有較高的精度和同步性能，在50－2500轉／分內誤誤差＜10轉／分，在100－2000轉／分內誤差＜5轉／分。
2、可靠性高、保護性好(1)采用大規模集成電路，減少主要部件、元件接點。
(2)進行硬件軟件化減少可動觸點。
(3)有過溫、過流保護，并能符號顯示。
3、適應性好(1)可以隨時輸入欲調整的電機轉速。
(2)操作簡單、使用方便、價格低。
4、能與高檔計算機聯機。
申請人認為實施本使用新型的最好方法是IC1采用8位單片微計算機8031IC4采用光電傳感器GK985IC7采用光電耦合器4N25本實用新型已做樣機多臺，效果良好，值得推廣。
權利要求1.一種由微機系統控制的電動機帶動大修后的發動機磨合運轉的微機自控發動機磨合電機調速裝置，其特征在于微機1執行程序存貯器2中的程序，相位檢測電路3檢測交流電源的相位，以使微機1通過觸發電路8自動觸發電機電源電路10中的可控硅，脈沖檢測電路4利用光電傳感器檢測電機的轉速，以便調整電機按設定的數值運轉，鍵盤顯示電路5中的數碼管顯示電機的轉速及時間參數和運行狀態，保護電路9在電機M超過允許工作電流和允許溫升時，自動關斷電機電源進行保護。
2.根據權利要求1所述的微機自控發動磨合電機調速裝置，其特征在于相位檢測電路3由電壓互感器YH，限流分壓電阻R1、R2，限幅二級管D1、D2，電壓比較器IC3組成，用于檢測交流電源的相位。
3.根據權利要求1所述的微機自控發動機磨合電機調速裝置，其特征在于脈沖檢測電路4由光電傳感器IC4，電阻R3組成，電動機的軸上裝有一個周圍打了300個圓孔的圓盤，電機轉動時帶動圓盤同步旋轉，則在IC4上產生光電信號，IC4輸出端將此信號送入IC1，IC1對此信號計數得到速度并在鍵盤顯示電路5的右邊4個數碼上顯示出來。
4.根據權利要求1所述的微機自控發動機磨合電機調速裝置，其特征在于鍵盤顯示電路5由3－8譯碼器IC5，BCD碼顯示驅動器IC6，8個三極管T1－T8，7個電阻R4－R10，7個功能鍵，8個共陽數碼管組成，IC5的三個輸入端與IC1的I／O口相連，8個輸出端分別連在8個三極管的基極上，這8個三極管的集電極分別接在8個數碼管的陽極上，IC6的四個輸入端與IC1相連，IC6的7個輸出端分別通過電阻R4－R10接在八個數碼管的7個相應段上，7個功能鍵的一端分別連在IC5的7個輸出端上，另一端共同接在IC1的一個I／O口上，通過鍵盤完成編程控制／程序控制的轉換，顯示器左邊第一個數碼管顯示工作狀態(編程控制、程序控制、過流、過溫、結束仃機)，左邊第二、三、四3個數碼管顯示電機運行的時間，右邊4個數碼管顯示電機轉速。
5.根據權利要求1所述的微機自控發動機磨合電機調速裝置，其特征在于觸發電源電路7中的三個二極管D3、D4D5的陽極分別接在主變壓器B的次級a1、b1、c1處，陰極連在一起通過R24與由T9、R25、DW、C2、C3組成的通用串聯穩壓器連在一起，其輸出連到觸發電路8中三個相同部分之一的三極管T11的發射極上。
6.根據權利要求1所述的微機自控發動機磨合電機調速裝置，其特征在于觸發電路8由相同的三個部分組成，每一部分控制一個相應的可控硅，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出來的觸發信號經R13，由T10放大，經過R14，使IC7中的發光二極管發光，IC7中的光電三極管導通，通過R15使T11亦導通，接到T11發射極的觸發電源經過R16加在電機電源電路10中T12、T13、T14三個相同可控硅之一的觸發極上，使可控硅導通。
7.根據權利要求1所述的微機自控發動機磨合電機調速裝置，其特征在于保護電路9有過流和過溫保護兩部分，過流保護電路由電阻R20，過流繼電器GLJ的常開觸點組成，過流繼電器GLJ的線圈接在電機電源10的輸出回路中，當回路中的電流超過規定值時，GLJ動作，常開觸點閉合，有一個低電平信號送入IC1的I／O口，IC1控制T12、T13、T14關斷，同時在鍵盤顯示電路中左邊第一個數碼管顯示過流符號F，過溫保護由負溫度系數熱敏電阻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的連結點與IC8的反相輸入端相連，IC8的輸出端接IC1的I／O口，把R19加RW的阻值調到等于工作溫度上限時Rt的阻值，使得當工作溫度超過上限時，Rt的值小于R19加RW的值，IC8向IC1的I／O口輸出一個低電平信號，IC1接到低電平信號立即關斷可控硅T12、T13、T14，同時在鍵盤顯示電路中左邊第一個數碼上顯示過溫符號凵。
專利摘要一種微機自控發動機磨合電機調速裝置，屬于微機在發動機磨合運轉中的應用領域。本實用新型解決了對電機帶動的發動機磨合運轉各階段轉速和時間的自動控制，并有對電機的過流、過溫保護和工作過程的數字顯示。可根據存貯器中設置的時間和速度，按時自動調整電機轉速，也可通過按鍵改變存貯器中的數值，隨時調整電機轉速。數碼管顯示系統的工作狀態、電機已運行的時間和轉速。其主要技術特征在于由微機、相位檢測電路、脈沖檢測電路、保護電路組成。可廣泛用于直流電機速度控制。
文檔編號F02B79/00GK2080991SQ9022327
公開日1991年7月17日 申請日期1990年11月6日 優先權日1990年11月6日
發明者王增純, 王學軍, 郝富貴, 賈慶喜, 左健民 申請人:王增純, 王學軍, 郝富貴, 賈慶喜, 左健民