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无刷电动机每转一圈的霍尔脉冲数是一定的,当减速机的速比和滚筒的外径确定后,电机每走一个脉冲所对应电动铅门的运行高度也是一定的,因此只要准确计算霍尔信号的脉冲数,就能保证电动铅门行程的准确性。程序设计时,根据电动铅门的行程计算出对应的总霍尔脉冲数,电动铅门上升时在计数器中加一个脉冲,下降时在计数器中减去一个脉冲,然后与终点脉冲数进行比较,直至相等为止。
对于无刷电动机驱动的电动铅防护门,不需要额外的器件产生脉冲信号,只需用无刷电动机换相所需的霍尔脉冲信号即可。本系统高压无刷电动机采用三相星形六状态控制方式,电机内配置三个霍尔元件,彼此相差120°角度,无刷电动机每转一圈所产生的霍尔脉冲数P.
P=6p (1)
式中:P为无刷电动机的极对数。
无刷电动机的一个霍尔脉冲对应转子旋转60°电角度,电动门的运行高度,即定位精度为.
式中:D为电动铅门滚筒的直径;J为减速机的速比。
本系统中,无刷电动机为四对极,减速机速比为25,滚筒直径为133 mm,则电动门的精度为0. 69mm,即程序计数一个脉冲,电动门位移0. 69 mm,此精度对于一般电动门来说能够满足要求。显然,增加无刷电动机的极对数和减速机的速比,或减小滚筒的直径,都能够提高电动门的位置控制精度。
当然,程序运行过程中脉冲计数会有积累误差。如本系统要求电动门在30 cm内完成加、减速,无刷电动机的加速度和电流很大,过大的电流会对霍尔信号产生干扰,检测电路可能会将这些干扰信号当作有效脉冲计入,电动防辐射铅门运行若干周期后,累积偏差加大.使电动门的行程发生较大变化。为了解决这一问题,电动铅门上还装有霍尔校正装置,电动门上升、下降时都会自动进行位置校正,以保证电动医用铅门长期运行不会出现位置偏差。