[实用新型]电力机车雨刮自动控制器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种基于PWM的电力机车雨刮自动控制器。

背景技术

目前，机车雨刮系统经历了气动式雨刮系统、电动雨刮系统。其中电动雨刮系统又分为继电器式雨刮系统、永磁电机双路雨刮系统、正向永磁电机PWM型雨刮系统发展。

机车车辆向高速、重载、交流传动发展的同时，对环境保护、舒适度、降低寿命周期成本、安全提出了很高的要求。这就对机车电气设备的发展除了性能要求越来越高外，在向电子化(机电一体化)、多功能模块化、密封化、免维护、智能化发展的同时，要求更注意环境保护、降低噪声、提高可靠性、降低寿命周期成本(产品成本加维修成本)。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种基于PWM的电力机车雨刮自动控制器，它可以有效地对使用有刷直流电机的电力机车雨刮装置进行控制，实现电力机车雨刷的高速、低速、间歇和停止的自动控制，使机车挡风玻璃在雨雪天气状况下有足够的清晰度，保证机车安全运行。

本实用新型的技术方案：一种电力机车雨刮自动控制器，它包括微处理器模块、输入模块、PWM驱动模块、直流电机驱动模块、位置检测模块和过载保护模块；采用基于PWM调压方式，调节电机转速，根据不同的输入信号分别实现电力机车雨刷的高速、低速、间歇和停止的控制。其微处理器模块采用型号为STC12C5A08PWM单片机芯片，其内集成了看门狗电路和两路PWM产生电路。

输入模块由开关和光耦隔离电路组成，它将消除干扰的输入信号输入微处理器模块。

PWM驱动模块由高速光耦和集成电路UCC27321P以及电阻电容元件组成，实现对微处理器模块输出的PWM信号进行整形，驱动MOSFET。

直流电机驱动模块由MOSFET直流电机驱动电路组成，通过PWM驱动模块的PWM信号控制MOSFET的导通和关闭，以实现对直流电机的调速。

位置检测模块由比较器和光耦隔离电路组成，其接收来自电机的位置信号并将该信号输入微处理器模块，使微处理器模块能够确定雨刮所处的位置。

过载保护模块由直流电机电流采样电路、比较电路和光耦隔离电路组成，其中直流电机电流采样电路采样直流电机驱动模块的直流电机电流，并将该采样信号输入至比较电路，比较电路比较输入信号电压和参考电压，确定是否输出堵转信号，并将堵转信号输出至微处理器模块。

本实用新型电力机车雨刮自动控制器的微处理器采用的STC12C5A08PWM单片机芯片，它是高速、低功耗、超强抗干扰的新一代8051单片机，指令代码完全兼容传统8051，但速度快8～12倍。内部集成MAX810专用复位电路，看门狗电路，让雨刮系统能够从异常状态实现自恢复。两路PWM，支持ISP。

本实用新型根据输入的信号实现电力机车雨刷系统的高速、低速、间歇和停止操作功能以及实现堵转保护功能，能够延长雨刷系统的使用寿命和保证机车的安全运行。

附图说明

附图为本实用新型的结构示意框图。

具体实施方式

参看附图，一种电力机车雨刮自动控制器，包括微处理器模块1、输入模块2、PWM驱动模块3、直流电机驱动模块4、位置检测模块5和过载保护模块6，采用基于PWM调压方式，调节电机转速，根据不同的输入信号分别实现电力机车雨刷的高速、低速、间歇和停止的控制。微处理器模块1采用型号为STC12C5A08PWM单片机芯片，其内集成了看门狗电路和两路PWM产生电路。

输入模块2由开关和光耦隔离电路组成，它将消除干扰的输入信号输入微处理器模块1。

PWM驱动模块3由高速光耦和集成电路UCC27321P以及电阻电容元件组成，实现对微处理器模块输出的PWM信号进行整形，驱动MOSFET。

直流电机驱动模块4由MOSFET直流电机驱动电路组成，并通过PWM驱动模块3的PWM信号控制MOSFET的导通和关闭，以实现对直流电机的调速。

位置检测模块5由比较器和光耦隔离电路组成，其接收来自电机的位置信号并将该信号输入微处理器模块1，使微处理器模块1能够确定雨刮所处的位置。

过载保护模块6由直流电机电流采样电路、比较电路和光耦隔离电路组成，其中直流电机电流采样电路采样直流电机驱动模块4的直流电机电流，并将该采样信号输入至比较电路，比较电路比较输入信号电压和参考电压，确定是否输出堵转信号，并将堵转信号输出至微处理器模块1。