一种电机无轴同步传动控制系统

摘要

本发明公开了一种电机无轴同步传动控制系统，包括手柄、发电机，手柄的一端连接发电机的主轴，摇动手柄使发电机输出电压信号，其特征在于：发电机输出的电压信号输入到N组(N≥1)信号取样电路，信号取样电路分别输出取样信号到放大驱动电路，放大驱动电路将取样信号放大后输出驱动控制信号给直流电机，所述任一信号取样电路由电阻R1～R4、光电耦合器U5A、U5B构成；本发明具有操作控制方便精确，机械磨损小、机械振动小，传动系统配组灵活，寿命长，控制可靠的优点，可广泛应用于对需要手动控制的阀门、法兰盘、螺旋及平面移动等场合。

说明书

技术领域

本发明涉及传动控制技术领域，具体涉及一种电机无轴同步传动控制系统。

背景技术

现有电机同步传动都是齿轮、齿条或链条传动控制，存在震动和控制精确度不足的问题，电机无轴同步传动系统是利用电子技术将不同空间的运动部件有机的联系起来，组成一个传动系统，一处部件的运动状态通过检测，由电路处理控制另一处电机的运行状态，从而使整个系统有条不紊的协调工作，因此有着广泛的应用前景，在现代的机床控制中可以采用它来降低工人的劳动强度，减小操作误差，提高操作灵活性；在一些特殊行业可以利用无轴传动传输一定的力矩，从而可以使人们远离危险工作区；在一些工矿企业，可以采用本技术控制机组的运行，对需要手动控制的阀门、法兰盘、螺旋及平面移动等场合尤其具有优越性，降低了工人的劳动强度，解决了采用齿轮、齿条或链条传动所带来的震动和精确度不足的问题，免除了对有轴传动中各个传动部件的维护保养工作，使系统运行时滞性减小，传动系统配组灵活。

发明内容

针对上述已有技术存在的缺陷，本发明所要解决的技术问题在于提供一种电机无轴同步传动控制系统。

根据本发明的一个方案，一种电机无轴同步传动控制系统，包括手柄、发电机，手柄的一端连接发电机的主轴，摇动手柄使发电机输出电压信号，其特征在于：发电机输出的电压信号输入到N组(N≥1)信号取样电路，信号取样电路分别输出取样信号到放大驱动电路，放大驱动电路将取样信号放大后输出控制驱动信号给直流电机；

所述任一信号取样电路由电阻R1～R4、光电耦合器U5A、U5B构成，其中电阻R3的一端连接发电机2电压输出的一端，电阻R1、R2同时连接到发电机2电压输出的另一端，电阻R3的另一端同时连接光电耦合器U5A的输入端2脚和光电耦合器U5B的输入端3脚，电阻R1的另一端连接光电耦合器U5A的输入端1脚，同时通过电阻R4连接正电源电压，电阻R2的另一端连接光电耦合器U5B的输入端4脚，同时通过电阻R5连接负电源电压，光电耦合器U5A、U5B的输出端连接放大驱动电路。

根据本发明的一个优选方案，所述任一放大驱动电路由三极管Q1～Q4构成，其中三极管Q1与Q2、三极管Q3与Q4分别构成推挽放大电路，三极管Q1的发射极和三极管Q2的集电极连接并连接正电源电压，三极管Q1的集电极和三极管Q2的基极连接，三极管Q1的基极连接光电耦合器U5A的输出端16脚，三极管Q2的发射极连接光电耦合器U5A的输出端15脚，同时连接直流电机的控制电压信号输入端；三极管Q4的发射极和三极管Q3的集电极连接并连接负电源电压，三极管Q4的集电极和三极管Q3的基极连接并连接光电耦合器U5B的输出端14脚，三极管Q4的基极连接光电耦合器U5B的输出端13脚，三极管Q3的发射极连接直流电机的控制信号输入端。    

本发明所述的一种电机无轴同步传动控制系统利用电子技术解决了采用齿轮、齿条或链条传动所带来的震动和精确度不足的问题，具有传动系统配组灵活，电机放置方便，可以根据需要任意放置，对操作系统不受影响，操作控制方便精确，机械磨损小、机械振动小，寿命长，控制可靠的优点，便于实现手动操作台控制和远程控制，因此有着广泛的应用前景，可广泛应用于对需要手动控制的阀门、法兰盘、螺旋及平面移动等场合，

附图说明

图1是本发明所述的一种电机无轴同步传动控制系统的原理方框图。

图2是图1中信号取样电路和放大驱动电路的电路图。

具体实施方式

参见图1，本发明所述的一种电机无轴同步传动控制系统，由手柄1、发电机2、3组信号取样电路3a、3b、3c、3组放大驱动电路4a、4b、4c，构成，其中，手柄1的一端连接发电机2的主轴，发电机2的输出端分别连接信号取样电路3a、3b、3c的输入端，信号取样电路3a、3b、3c的输出端分别连接放大驱动电路4a、4b、4c的输入端，放大驱动电路4a、4b、4c的输出端分别连接直流电机5a、5b、5c的信号输入端；摇动手柄使发电机2输出电压信号，发电机2输出的电压信号输入到3组信号取样电路3a、3b、3c，信号取样电路3a、3b、3c分别输出取样信号到放大驱动电路4a、4b、4c，放大驱动电路4a、4b、4c将取样信号放大后输出驱动控制信号给直流电机5a、5b、5c。

参见图2，图2给出了采用2组信号取样电路、2组放大驱动电路的电路图，在图2中，其中一组信号取样电路由电阻R1～R5、光电耦合器U5A、U5B构成，其中电阻R3的一端连接发电机2电压输出的一端，电阻R1、R2同时连接到发电机2电压输出的另一端，电阻R3的另一端同时连接光电耦合器U5A的输入端2脚和光电耦合器U5B的输入端3脚，电阻R1的另一端连接光电耦合器U5A的输入端1脚，同时通过电阻R4连接正电源电压，电阻R2的另一端连接光电耦合器U5B的输入端4脚，同时通过电阻R5连接负电源电压，光电耦合器U5A、U5B的输出端连接放大驱动电路；其中另一组信号取样电路由电阻R11～R15、光电耦合器U5C、U5D构成，其中电阻R13的一端连接发电机2电压输出的一端，电阻R11、R12同时连接到发电机2电压输出的另一端，电阻R13的另一端同时连接光电耦合器U5C的输入端6脚和光电耦合器U5D的输入端7脚，电阻R11的另一端连接光电耦合器U5C的输入端5脚，同时通过电阻R14连接正电源电压，电阻R12的另一端连接光电耦合器U5D的输入端8脚，同时通过电阻R15连接负电源电压，光电耦合器U5C、U5D的输出端连接放大驱动电路，调整电阻R1～R5、R11～R15可以调节传动控制的频率即灵敏度。

在图2中，其中一组放大驱动电路由三极管Q1～Q4构成，其中三极管Q1与Q2、三极管Q3与Q4分别构成推挽放大电路，三极管Q1的发射极和三极管Q2的集电极连接并连接正电源电压，三极管Q1的集电极和三极管Q2的基极连接，三极管Q1的基极连接光电耦合器U5A的输出端16脚，三极管Q2的发射极连接光电耦合器U5A的输出端1 5脚，同时连接直流电机5a的控制电压信号输入端；三极管Q4的发射极和三极管Q3的集电极连接并连接负电源电压，三极管Q4的集电极和三极管Q3的基极连接并连接光电耦合器U5B的输出端14脚，三极管Q4的基极连接光电耦合器U5B的输出端1 3脚，三极管Q3的发射极连接直流电机5a的控制信号输入端。在图2中，其中另一组放大驱动电路由三极管Q11～Q14构成，其中三极管Q11与Q12、三极管Q13与Q14分别构成推挽放大电路，三极管Q11的发射极和三极管Q12的集电极连接并连接正电源电压，三极管Q11的集电极和三极管Q12的基极连接，三极管Q11的基极连接光电耦合器U5C的输出端12脚，三极管Q12的发射极连接光电耦合器U5C的输出端11脚，同时连接直流电机5b的控制电压信号输入端；三极管Q14的发射极和三极管Q13的集电极连接并连接负电源电压，三极管Q14的集电极和三极管Q13的基极连接并连接光电耦合器U5D的输出端10脚，三极管Q14的基极连接光电耦合器U5D的输出端9脚，三极管Q13的发射极连接直流电机5b的控制信号输入端。

当然，放大驱动电路也可以由MOS场效应管构成，但都在本发明的保护范围内。

本发明所述的电机无轴传动控制系统的工作过程是：当需要手控某一个工作部件时，把对部件的控制改为对一个微型直流电机的控制；微型直流电机以不同的方向旋转时会产生不同极性的电压信号，经过取样、放大等处理，由控制电路控制输出一个电压和极性均可改变的直流电机驱动电压，保证电机的转速和方向与手的动作一致，使其达到对他处直流电机的控制，实现对转动部件的控制。