粮食是国家经济发展和社会稳定的基础,粮食的储备直接关系到国家的民生问题。科技储粮的应用是确保粮食安全储存的技术,为了不同的储粮需求要使粮仓内外部的空气对流,在粮仓的仓壁上安装有电动控制通风窗。为了达到更好的使用效果,满足不同的科技储粮粮对电动窗的操作需求,结合粮库实际设计以下电动窗电动控制电路。
现有库房密封通风口处安装通风窗外框和通风窗,通风窗通过传动机构及驱动机构与电机连接,电机安装在电动开窗装置上,在仓壁下侧安装电动窗控制操作箱。由于现有控制箱内用集成电路板控制总是发生故障,不便于现场维修排除故障,更换集成电路板维修成本高。
结合库房安装设备实际情况,本着安全,经济,有效,操作方便的原则,设计电动窗控制电路,以解决现有技术中控制粮仓通风窗存在不足:现有集成控制线路板及附件容易损坏,故障率高,影响使用,且维修成本高的问题。在解决以上技术问题同时,本设计能够按实际通过优化选型,实现电动控制通风窗的开启、关闭可靠,而且制作、安装简单,使用方便,投资少,维修成本低,便于推广使用。
充分考虑到现有安装设备情况,减少投资,设计经济实用电路满足实用要求,本设计控制电路包括:电源模块、控制单元和驱动电路;电源模块包括锂电池、太阳能电池板和直流24开关电源中的至少一种,给电动窗直流电机及控制元件提供电源,其中24V直流电源给直流电机及控制元件提供工作电源,保证供电安全及维修方便;控制单元包括按需配套选型来实现电动控制功能的电气元件,电气元件安装箱内的轨道上,实现窗体开关动作的控制;驱动电路包括电机正极驱动电路和电机负极驱动电路,通过驱动电路连接驱动直流电机,用于控制驱动电机的正转和反转,实现对电动窗的电动控制。
控制实施方式:
本设计控制单元的接线方式,包括主电源供电主线回路和实现控制功能的控制线回路,主线回路中电源输入端由市电交流220V供电,通过断路器给直流24V开关电源供电,直流24V开关电源给接触器提供电源,通过接触器给直流24V电机供电。控制回路由正极和负极驱动回路,分别通过连接控制单元中24V直流开关电源输出端,三位转换开关,接触器控制触点,时间继电器,限位开关。经过线路的连接能够实现粮仓密封通风口外窗的准确开启,关闭控制。
通风口电动窗的电动控制工作原理:包括电动窗开窗控制原理和电动窗关窗控制原理,先阐述一下电动窗开窗控制原理,把三位转换开关SE拨到1位(开窗位)使开关变为常闭,直流24V开关电源的正电源端通过三位转换开关SE拨到1位常闭状态,把电源传到接触器KM2常闭触点到达正转(开窗)接触器KM1线圈,再通过时间继电器KT1延时断电触点及行程开关SQ1常闭点回到直流24V开关电源板的负电源端构成导通回路,接触器KM1线圈得电吸合,直流24V开关电源把24V直流电压通过接触器KM1主触点给驱动电机供电,在时间继电器与行程固定定位装置配合下能够准确控制通风窗的开启幅度。接着阐述一下电动窗关窗控制原理,把三位转换开关SE拨到2位(关窗位)使开关变为常闭,直流24V开关电源的正电源端通过三位转换开关SE拨到2位常闭状态,把电源传到接触器KM1常闭触点到达反转(关窗)接触器KM2线圈,再通过时间继电器KT2延时断电触点及行程开关的常闭点回到直流24V开关电源板的负电源端构成导通回路,接触器KM2线圈得电吸合,直流24V开关电源把24V直流电压通过接触器KM2主触点给驱动电机供电,在时间继电器与行程固定定位装置配合下能够准确控制通风窗的关闭幅度。
与现有技术相比,本电路控制有益效果是:
通过选用合适的电气元件并对电路进行设计,电源模块选用锂电池、太阳能电池板和直流24开关电源中的至少一种,24V直流电源,保证直流24V电机的安全供电,断路器对电机的过载与短路进行保护,同时方便维修的通断电,接触器能实现开窗器开关动作的线路转换和失欠压保护,操作转换开关能执行开、关、停止指令,同时简化外窗电动控制线路,时间继电器能实现电动开窗器启停的开关到位的计数定时功能,达到设定时间自动切断电机工作电源,行程固定定位装置用于控制电动开窗时启停的开、关窗到位进行断电固定位置,时间继电器与行程固定定位装置配合使用能够准确控制通风窗的开启幅度和关闭幅度。能够避免超过预定的极限位置损坏传动机构及电动机,有效的增加了传动机构连接件及电机的使用稳定性。
实现其它控制的通用说明:
本设计电动窗控制驱动电机采用24V的直流电机,设置有能够控制驱动电机正反转的电机驱动电路;作为其他实施方式,可以采用其它类型的电机,如交流电机;当采用其它类型的电机时,驱动机构的电源和电机控制单元电路需要与电机的类型相对应。
本设计控制方式提到电源模块包括包括太阳能电池板、锂电池和开关电源中的至少一种,作为其他实施方式,可以只设置太阳能供电单元、开关电源和锂电池中的其中一种或两种电源为驱动机构供电。当采用其中两种电源时,两个电源之间并联设置即可。
本设计控制方式中采用开限位开关和关限位开关检测驱动电机转子的带动传动机构旋转幅度,时间继电器检测驱动电机转子的带动传动机构旋转时间以判断通风窗的开启和关闭是否到位,作为其他实施方式,可采用编码器检测驱动电机转子的旋转幅度,以判断通风窗的开启和关闭是否到位。
附件:粮仓密封通风口外窗的电动窗控制电路原理图