[发明专利]屏蔽门系统电机控制装置、系统及其方法

说明书

技术领域

本发明涉及轨道交通装备领域，尤其是涉及一种广泛应用于铁路机车、动车、高铁列车、地铁等城市轨道交通车辆领域屏蔽门系统中兼容直流有刷电机和无刷电机的屏蔽门系统电机控制装置、系统及其方法。

背景技术

在全国诸多城市都有地铁建设项目，而车站屏蔽门作为附属产品，可以有效改善候车环境，提高地铁运行的安全性，同时也能降低地铁运营成本。地铁屏蔽电机控制系统是典型的机电一体化系统，通过微控制器控制驱动电路来驱动控制电机，由电机通过机械传动机构带动门体运动，同时通过反馈回来的电机相对转速、电枢电流、带轮相对位置实现对门体的精确控制。每一个单元门由两扇门组成，这两扇门的开、关门动作由一个电机通过皮带拖动完成，而该电机的正转、反转、加速、减速、启动等动作则由一个DCU（门控单元）控制。

对于不同的地铁线、不同的地铁站，选用的电机可能是直流有刷电机或直流无刷电机。直流有刷电机和直流无刷电机的驱动电路由于上下管开关频率、电机自身电感及速度反馈信号（直流有刷电机速度反馈信号主要是正交光码信号或转速信号，直流无刷电机速度反馈信号主要是转速信号）的原因，存在一定的差异。而目前屏蔽门电机控制系统中基于这些差异的电机控制方法，使得门控单元只能单一地适用于直流有刷电机或直流无刷电机。而对于既有直流有刷电机又有直流无刷电机的地铁线，就需要相当数量的门控单元作备件以备产品维护，这对产品管理及维护增加了难度，备件的利用率也不高。而且，门控单元中电机驱动电路的驱动部件主要使用IGBT等功率器件，由于利用IGBT等功率器件构成的驱动直流有刷电机、直流无刷电机的电路（各不相同，也使得门控单元只能单一地适用于控制驱动直流有刷电机或直流无刷电机。且因驱动对象（直流有刷电机、直流无刷电机）的不同，IGBT的数量和型号都有所不同。

因此，综上，现有技术屏蔽门系统中的电机控制方法只能单一地控制驱动直流有刷电机或直流无刷电机，适用性比较差。对于既有直流有刷电机又有直流无刷电机的地铁线，存在重复设计、延长研发周期的可能，而且需要相当数量的门控单元作备件以备产品维护，这对产品管理和维护保养都增加了难度，也使得备件的利用率不高。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种屏蔽门系统电机控制装置、系统及其方法，能够使得基于该装置的门控单元同时兼容直流有刷电机和直流无刷电机，并实现有效减少备件数量、降低产品管理难度、提高维护效率的技术目的。

为了实现上述发明目的，本发明具体提供了一种屏蔽门系统电机控制装置的技术实现方案，一种屏蔽门系统电机控制装置，包括：微控制器、电机驱动单元，所述电机驱动单元进一步包括驱动模块。所述驱动模块择一地与外部的直流有刷电机或直流无刷电机相连，所述微控制器与所述电机驱动单元的驱动模块相连，用于控制外部的直流有刷电机或直流无刷电机。所述微控制器向所述驱动模块输出PWM波，通过所述驱动模块驱动所述外部的直流有刷电机或直流无刷电机，完成包括正转、反转、加速、减速、匀速在内的动作，实现对所述直流有刷电机和直流无刷电机的兼容。

优选的，所述驱动模块进一步采用三相桥式电路结构。

优选的，当所述电机控制装置驱动所述直流有刷电机时，由所述驱动模块内三相桥式电路中的任意两相构成H桥电路，所述微控制器输出的两相PWM波，控制所述驱动模块的H桥电路中四个开关管的通断，实现所述直流有刷电机按照设定的速度曲线执行动作。

优选的，当所述电机控制装置驱动所述直流无刷电机时，所述微控制器输出三相PWM波，控制所述驱动模块内三相桥式电路中六个开关管的通断，实现所述直流无刷电机按照设定的速度曲线执行动作。

优选的，所述电机控制装置进一步包括速度输入模块，来自于外部的直流有刷电机或直流无刷电机的转速信号通过所述速度输入模块输出至所述微控制器，所述微控制器通过计算获取当前所述直流有刷电机或直流无刷电机的转速。

优选的，所述电机驱动单元进一步包括安全继电器，所述驱动模块通过所述安全继电器与外部的直流有刷电机或直流无刷电机相连，由所述直流有刷电机或直流无刷电机带动屏蔽门动作。当采用手动方式推拉所述屏蔽门时，所述驱动模块与直流有刷电机或直流无刷电机之间的连接断开，所述屏蔽门的运动阻力降低，便于手动将所述屏蔽门打开或关闭。