[發明專利]一種管狀同步直線電機單開拉門

有效

• 申請號: 200910136506.4
• 申請日: 2009-05-06
• 公開（公告）號: CN101638963A
• 公開（公告）日: 2010-02-03
• 發明（設計）人: 蔡亦文
• 申請（專利權）人: 青島歐特美股份有限公司
• 主分類號: E05F15/20
• 分類號: E05F15/20;H02K41/02;E06B5/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域：

本發明涉及一種管狀同步直線電機單開拉門，尤其是一種鐵路客 車、地鐵車輛等設備上使用的單開拉門。

背景技術：

單開拉門是一種頻繁往復運動的設備，要求運行平滑穩定，低噪 音，維護簡單，可靠性高，安全性好。現有鐵路客車、地鐵車輛等設 備上使用的單開拉門，均采用旋轉電機配裝減速箱，經過同步帶或絲 杠等機械轉換傳動的方式，將旋轉運動轉換為直線運動，門板通過 滾輪在導軌槽內吊掛并在同步帶或絲杠的帶動下滾動，以實現門的開 門和關門動作，其存在結構復雜，轉換效率低，噪音大，維修困難， 使用壽命短等缺點。

發明內容：

本發明的目的是提供一種管狀同步直線電機單開拉門，它 提供了一種直線電機模塊直接吊掛門板，并由直線電機產生橫向推 力，從而驅動門開/關動作，因而使該門簡化了結構，節省了安裝和 調試工作量，同時具備傳遞效率高，平滑穩定，低噪音等優點。為了 解決背景技術所存在的問題，本發明是采用以下技術方案：它是由直 線電機的初級1、直線電機的次級2、方鋁型材3、直線導軌的滑塊4、 直線導軌的導軌5、安裝架6、安裝架7、光柵尺的標尺8、光柵尺的 讀數頭9、門板10、安裝架11和T型導軌12組成；直線電機的次級 2通過安裝架6和7固定與方鋁型材3的兩端上，直線電機的初級1 上部固定于直線導軌的滑塊4上，直線導軌的導軌5固定在方鋁型材 3的下部上，光柵尺的標尺8固定在方鋁型材3的側面上，光柵尺的 讀數頭9固定在直線導軌的滑塊4的側面上；門板10通過安裝架11 固定于直線電機的初級1上，門板下部插在T型導軌12上。直線電 機的次級2通電后，直線電機的次級2和直線電機的初級1之間產生 橫向電磁推力，直線電機初級1將做橫向運動，從而直接帶動門板 10做左右往復運動，實現開門和關門。

所述的門板10的上部通過直線電機的初級2與直線導軌4、5相 連，直線導軌在前后左右各方向都能承受負荷，門板10下部開有通 長凹槽，T型導軌12倒立安裝，其垂直部分正好插在門板凹槽內， 避免了門板的前后晃動所產生的扭力。

管裝同步直線電機單開拉門安裝結構是：一根方鋁型材作為本 體，管狀直線電機的次級通過兩個金屬支架在兩端固定于方鋁型材 上，直線電機的初級套在次級桿上，初級和次級間相互滑動；在直線 電機和方鋁型材中間裝有一根直線導軌，直線導軌的滑塊與直線電機 的初級剛性連接，直線導軌的導軌與方鋁型材剛性連接，從而使直線 電機的初級與直線導軌的固定桿間相互滾動；門板與直線電機的初級 剛性連接，從而使的門板與直線電機次級光杠和直線導軌的導軌間可 以相互運動；當直線電機初級和次級之間產生電磁力的時候，就可以 帶動門板做直線運動了。

門控器包括與直線電機相連的由直流電源逆變輸出的驅動模塊 電路，用于位置和速度反饋的光柵尺輸入CPU控制芯片，外圍開關 量信號經光電隔離輸入CPU，直線電機供電線路采用12位電流采樣 電路輸入到CPU，32位控制芯片CPU根據各輸入反饋信號，及門運 動曲線，計算PID調節參數，輸出PWM調制信號驅動直線電機帶動 門板運行。

門控驅動系統工作原理：該門有管狀直線電機驅動，直線電機的 初級1由永磁鐵和鐵管組成，套裝在直線電機的次級2上，為運動部 件；次級2內核為一根鐵棒，外圍纏繞線包，為三相繞組星形連接， 最外層覆蓋不銹鋼鐵管，是固定不動的，三相繞組U、V、W連接到 門控器的電機輸出端。外部直流供電電源接如門控器，首先升壓到 300V，然后在CPU的PWM調制下產生三相交流正弦波電源，供給 功率驅動模塊；當CPU控制芯片接收到開關量輸入輸出模塊的“開 門”或“關門”信號后，控制功率驅動模塊輸出電源驅動直線電機運 動，期間CPU控制芯片實時采集直線電機電流值，并通過光柵尺采 集位置和速度反饋信號，經處理計算出PID調節參數，控制輸出調制 PWM信號到功率驅動模塊，從而調節直線電機的推力和速度，即完 成速度環和電流環的雙重閉環控制；在門關閉過程中，CPU根據直 線電機電流突變和光柵尺信號速率，判斷門是否碰到障礙物，判斷的 標準為150N的阻力，若是則產生防夾功能，直線電機反向運行，從 而使門打開。當門開到位或關到位后，CPU控制芯片控制直線電機 處于制動狀態，即微電流保持，若門被外力移動(檢測最小距離5um)， 自動加大鎖緊力。