[實用新型]一種磁電式閉環自檢免維護高速欄桿機

有效

• 申請號: 201822198380.0
• 申請日: 2018-12-26
• 公開（公告）號: CN209086718U
• 公開（公告）日: 2019-07-09
• 發明（設計）人: 李廣;趙建新;閆滿囤;鈕江浩;孫計山;陳偉;田森;田鴻澤;白華;陳志浦
• 申請（專利權）人: 河北交投智能交通技術有限責任公司
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042;E01F13/04
• 代理公司: 石家莊輕拓知識產權代理事務所(普通合伙) 13128
• 代理人: 張培元

本實用新型公開了一種磁電式閉環自檢免維護高速欄桿機，結構中包括固定在地面上的機箱，在機箱內部上方設置有動力電機及其減速箱，減速箱的傳動輸出主軸凸出到機箱之外并連接有一組欄桿臂；在機箱內部下方設置有控制動力電機動作和工作狀態的MCU控制器，以及分別與MCU控制器、動力電機通信連接的的電機驅動器；所述動力電機采用大扭矩、高細分的步進電機，在此步進電機的轉子軸上設置一組霍爾元件，此霍爾元件連接一組信號放大器，此信號放大器與所述MCU控制器的信號輸入端連接。本實用新型通過自檢結構的設置對攔桿的負載實際位置與位置指令值相比較，能夠有效防止欄桿失步，提高系統的控制精度。

技術領域

本實用新型涉及高速公路收費控制系統，尤其是涉及高速公路出入口的欄桿機。

背景技術

步進電動機是一種能直接將數字脈沖信號轉換成角位移或線位移的特殊電機，步進電動機的輸出位移量與輸入的脈沖數成正比，轉速與脈沖頻率成正比，轉向取決于控制繞組中的通電順序，它能按照控制脈沖的要求，快速啟動、反轉、制動和無級調速。正常工作時能夠不失步，步距精度高，每步停止轉動時具有自鎖能力，在負載能力范圍內，不受電壓大小、負載大小、環境條件等外界因素干擾，因此被廣泛應用于高速公路、收費停車場等限制車輛自由通行場所的欄桿機中，在欄桿機的控制系統中作為驅動裝置。

但是，現有用于高速公路欄桿機上的步進電動機均采用開環控制系統，電機響應控制指令后的實際運行情況，控制系統是無法預測和監視的。在某些運行速度范圍寬、負載大小變化頻繁的場合，步進電動機很容易失步，使整個系統趨于失控狀態，導致欄桿機出現誤抬、誤砸等非正常工作狀態。另外，對于高精度控制系統，采用開環控制往往滿足不了精度要求。

實用新型內容

本實用新型要解決的技術問題是提供一種磁電式閉環自檢免維護高速欄桿機，通過自檢結構的設置對欄桿的負載實際位置與位置指令值相比較，能夠有效防止欄桿失步，提高系統的控制精度。

為解決上述技術問題，本實用新型所采取的技術方案如下。

一種磁電式閉環自檢免維護高速欄桿機，用于控制高速公路收費出入口內的車輛通行；其結構中包括固定在地面上的機箱，在機箱內部上方設置有動力電機及其減速箱，減速箱的傳動輸出主軸凸出到機箱之外并連接有一組欄桿臂；在機箱內部下方設置有控制動力電機動作和工作狀態的MCU控制器，以及分別與MCU控制器、動力電機通信連接的的電機驅動器；所述動力電機采用大扭矩、高細分的步進電機，在此步進電機的轉子軸上設置一組霍爾元件，此霍爾元件連接一組信號放大器，此信號放大器與所述MCU控制器的信號輸入端連接。

作為本實用新型的一種優選技術方案，所述機箱上還設置有一組風速傳感器，此風速傳感器與所述MCU控制器的信號輸入端連接。

作為本實用新型的一種優選技術方案，所述霍爾元件內部采用全橋或半橋采樣電路。

作為本實用新型的一種優選技術方案，所述信號放大器采用電阻或電壓式數字信號放大器。

作為本實用新型的一種優選技術方案，所述信號放大器采用三極管或運放器件進行信號放大。

作為本實用新型的一種優選技術方案，所述欄桿臂通過減速箱與所述步進電機動力輸出軸連接，二者的傳動比設置為1:16。

作為本實用新型的一種優選技術方案，所述電機驅動器細分設置為3000p/r，所述霍爾元件對應設置為1000p/r。