一种带刹车功能的油箱转换阀控制电路的制作方法

1.本实用新型涉及一种油箱转换阀控制电路，特别是涉及一种带刹车功能的油箱转换阀控制电路。


背景技术：

2.现有技术中的油箱转换阀控制电路中无电动机刹车功能，电动机断电后在惯性的影响下仍然会继续转动，电源电压低的时候电动机的转速低、惯性小，因为惯性而导致的阀芯的运动行程短；电源电压高的时候电动机的转速高、惯性大，因为惯性而导致的阀芯的运动行程长。故为了保证转换阀的阀芯在16-32v的电压范围内都能准确的停止在正确的位置，就要设计有机械止动位避免阀芯运动过头，但是在电源电压较高的时候电动机的惯性会使阀芯对止动位产生较大的冲击，导致机械传动结构提前损坏，影响转换阀的使用寿命。


技术实现要素：

3.为解决上述技术问题，本实用新型提供一种带刹车功能的油箱转换阀控制电路，使得现有的油箱转换阀控制与刹车控制实现联动，其控制方式简单有效；同时具备电机过载保护的优点。
4.本实用新型采取的技术方案为：
5.一种带刹车功能的油箱转换阀控制电路，该电路包括：
6.接线端1、2，滑动开关，电阻r1～r3，电容c1～c4，二极管d1～d3，稳压二极管d4、d5，三极管q1、q2，双向可控硅q3，vmos管g1、g2，固态继电器g3，电动机m；
7.接线端1分别连接电阻r1一端、三极管q1发射极、电容c1一端、电阻r7一端、电阻r3一端、稳压二极管d4阳极、vmos管g1源极；
8.电阻r1另一端分别连接滑动开关的静触点片a、电阻r5一端，电阻r5另一端分别连接二极管d1阳极、二极管d3阴极、电阻r6另一端、二极管d2阳极；
9.二极管d1阴极分别连接三极管q1集电极、电阻r3另一端、稳压二极管d4阴极、vmos管g1栅极；
10.三极管q1基极分别连接电容c1另一端、电阻r7另一端、电阻r8一端；
11.固态继电器g3输入端分别连接二极管d3阳极、阴极，二极管d3阳极连接滑动开关的静触点片b，
12.固态继电器g3输出端第一端口连接电阻r11另一端，电阻r11一端分别连接电阻r8另一端、双向可控硅q3第一主电极、电动机m一端、vmos管g1源极；
13.固态继电器g3输出端第二端口分别连接电容c3一端、电阻r12一端、双向可控硅q3控制极；
14.电容c3另一端分别连接电阻r12另一端、电动机m另一端、电阻r10另一端、vmos管g2漏极、双向可控硅q3第二主电极；
15.滑动开关的静触点片c分别连接电阻r6一端、电阻r2一端；
16.二极管d2阴极分别连接三极管q2集电极、电阻r4一端、稳压二极管d5阴极、vmos管g2栅极；
17.电阻r2另一端分别连接接线端2、三极管q2发射极、电容c2另一端、电阻r9另一端、电阻r4另一端、稳压二极管d5阳极、vmos管g2源极；
18.三极管q2基极分别连接电容c2一端、电阻r9一端、电阻r10一端；
19.所述滑动开关上的电刷与电动机m的转轴同步联动。
20.所述电动机m连接有电容c4、电阻r13连接而成的串联电路。
21.本实用新型一种带刹车功能的油箱转换阀控制电路，技术效果如下：
22.1）本实用新型油箱转换阀控制电路具有过流、过载及短路保护功能，当杂质卡滞转换阀阀芯而导致电动机的工作电流过大或过载时电路会立即断开，避免烧坏电动机；若电动机损坏而短路了，电路也会立即断开，避免电气线路因为过流而发热烧毁。
23.2）采用本实用新型油箱转换阀控制电路后，无需机械止动位阀芯即可准确的停止在设定的位置；减轻了电动机惯性冲击止动位的影响和冲击噪声，延长了转换阀的使用寿命。
附图说明
24.图1为本实用新型电路图。
25.图2为电机m顺时针旋转时电流流向示意图。
26.图3为刹车过程电流流向示意图。
27.图4为旋转式滑动开关结构示意图；
28.其中：a-电机轴，b-电刷。
29.图5为工作油箱与电极状态关系图。
具体实施方式
30.如图1所示，一种带刹车功能的油箱转换阀控制电路，该电路包括：接线端1、2，滑动开关，电阻r1～r3，电容c1～c4，二极管d1～d3，稳压二极管d4、d5，三极管q1、q2，双向可控硅q3，vmos管g1、g2，固态继电器g3，电动机m。
31.接线端1分别连接电阻r1一端、三极管q1发射极、电容c1一端、电阻r7一端、电阻r3一端、稳压二极管d4阳极、vmos管g1源极；
32.电阻r1另一端分别连接滑动开关的静触点片a、电阻r5一端，电阻r5另一端分别连接二极管d1阳极、二极管d3阴极、电阻r6另一端、二极管d2阳极；
33.二极管d1阴极分别连接三极管q1集电极、电阻r3另一端、稳压二极管d4阴极、vmos管g1栅极；
34.三极管q1基极分别连接电容c1另一端、电阻r7另一端、电阻r8一端；
35.固态继电器g3输入端分别连接二极管d3阳极、阴极，二极管d3阳极连接滑动开关的静触点片b，
36.固态继电器g3输出端第一端口连接电阻r11另一端，电阻r11一端分别连接电阻r8另一端、双向可控硅q3第一主电极、电动机m一端、电阻r13一端、vmos管g1源极；
37.固态继电器g3输出端第二端口分别连接电容c3一端、电阻r12一端、双向可控硅q3
控制极；
38.电容c3另一端分别连接电阻r12另一端、电动机m另一端、电容c4另一端、电阻r10另一端、vmos管g2漏极、双向可控硅q3第二主电极；电容c4一端连接电阻r13另一端；
39.滑动开关的静触点片c分别连接电阻r6一端、电阻r2一端；
40.二极管d2阴极分别连接三极管q2集电极、电阻r4一端、稳压二极管d5阴极、vmos管g2栅极；
41.电阻r2另一端分别连接接线端2、三极管q2发射极、电容c2另一端、电阻r9另一端、电阻r4另一端、稳压二极管d5阳极、vmos管g2源极；
42.三极管q2基极分别连接电容c2一端、电阻r9一端、电阻r10一端；
43.滑动开关上的电刷与电动机m的转轴同步联动。
44.基本工作原理：
45.（1）、当接线端1连接蓄电池正极时：
46.电流i1通过电阻r1
→
滑动开关的静触点片a
→
电刷
→
滑动开关的静触点片b
→
二极管d3
→
电阻r6、r2
→
接线端2
→
到蓄电池负极；电流i2通过二极管d2
→
电阻r4
→
接线端2
→
到蓄电池负极；电阻r4上的电压降施加在vmos管g2的栅极上使vmos管g2导通，则电流i3通过g1的寄生二极管
→
电动机m
→
vmos管g2
→
到接线端2，如图2所示。
47.电动机m得电顺时针转动，同时带动电刷向下运动。电阻r13、电容c4的作用是吸收电动机m转动时产生的电火花干扰；稳压二极管d5的作用是限制加在g2栅极上的最高电压值，保护g2的栅极不会因为高电压而损坏。
48.（2）、当电刷滑动到滑动开关的下端时，滑动开关的静触点片a与静触点片b断开，静触点片b与静触点片c接通，电流i1经过r1、r5
→
固态继电器g3的输入端
→
静触点片b
→
静触点片c
→
电阻r2
→
接线端2
→
到蓄电池负极；
49.此时vmos管g2栅极上的电荷经过电阻r4、三极管q2泄放而电压降低，使vmos管g2关断，i3=0，电动机m在惯性力的作用下继续旋转，对外呈现发电机特性；同时由于电流i1经过固态继电器g3的输入端，使固态继电器g3的输出端闭合，电流经过电阻r11、固态继电器g3施加在双向可控硅q3的触发极上，使双向可控硅q3导通；电动机m的两端被双向可控硅q3短路，形成短路电流i4而产生能耗制动力，实现对电动机的刹车功能，使电动机m快速停止转动，各电流如图3所示。vmos管g2关断后，电源电压通过电阻r10施加在三极管q2的基极，使三极管q2处于导通状态，确保vmos管g2可靠的关断。在接线端1和接线端2的极性不发生改变的前提下电路稳定在该状态。
50.当接线端1和接线端2的电压极性反转时，电路中各电流的流向反转，电动机m逆时针旋转，分析过程同上。
51.（3）、 图3中，a、b、c为静触点片，电刷与电动机m联动，通常情况下电刷使ab或bc接通；如果初始状态时阀在主油箱位置，则电刷接通ab电极，若按下切换开关切换转换阀，则电动机m转动并带动电刷接通abc电极，当电刷转动到与a电极断开的状态时，电动机m停止转动，此时电刷与bc电极接通。旋转式滑动开关电极的弧长决定电动机m的工作角度。图5为工作油箱与静触点片状态关系图。从图5可以看出接线端电压极性、工作油箱和静触点片之间的关系。
52.（4）、关于断电后再上电阀的状态：
53.转换阀的工作位置由电动机m控制触点和v
ed
确定，若阀切换到位后断电再上电，切换开关状态不变，阀保持断电前的位置状态；若在上电前改变了切换开关状态，则再上电后阀转动到与开关对应的位置；若转换阀在切换的过程中断电了，重新上电后阀会继续转动到与切换开关对应的位置。即：转换阀的位置由切换开关确定。
54.（5）、关于电机过载保护：电动机m的正常工作电流约为1a，当电动机m发生短路故障时控制电路会在2ms时间内切断电动机m供电，保护电路元件不会继续损坏；若油路中的杂质导致阀的切换阻力加大，使电动机m的工作电流上升，则阀会根据过载电流值与过载时间控制保护动作时间；当工作电流为6a时，保护动作时间为20ms。

技术特征：
1.一种带刹车功能的油箱转换阀控制电路，其特征在于该电路包括：接线端1、2，滑动开关，电阻r1～r3，电容c1～c4，二极管d1～d3，稳压二极管d4、d5，三极管q1、q2，双向可控硅q3，vmos管g1、g2，固态继电器g3，电动机m；接线端1分别连接电阻r1一端、三极管q1发射极、电容c1一端、电阻r7一端、电阻r3一端、稳压二极管d4阳极、vmos管g1源极；电阻r1另一端分别连接滑动开关的静触点片a、电阻r5一端，电阻r5另一端分别连接二极管d1阳极、二极管d3阴极、电阻r6另一端、二极管d2阳极；二极管d1阴极分别连接三极管q1集电极、电阻r3另一端、稳压二极管d4阴极、vmos管g1栅极；三极管q1基极分别连接电容c1另一端、电阻r7另一端、电阻r8一端；固态继电器g3输入端分别连接二极管d3阳极、阴极，二极管d3阳极连接滑动开关的静触点片b，固态继电器g3输出端第一端口连接电阻r11另一端，电阻r11一端分别连接电阻r8另一端、双向可控硅q3第一主电极、电动机m一端、vmos管g1源极；固态继电器g3输出端第二端口分别连接电容c3一端、电阻r12一端、双向可控硅q3控制极；电容c3另一端分别连接电阻r12另一端、电动机m另一端、电阻r10另一端、vmos管g2漏极、双向可控硅q3第二主电极；滑动开关的静触点片c分别连接电阻r6一端、电阻r2一端；二极管d2阴极分别连接三极管q2集电极、电阻r4一端、稳压二极管d5阴极、vmos管g2栅极；电阻r2另一端分别连接接线端2、三极管q2发射极、电容c2另一端、电阻r9另一端、电阻r4另一端、稳压二极管d5阳极、vmos管g2源极；三极管q2基极分别连接电容c2一端、电阻r9一端、电阻r10一端。2.根据权利要求1所述一种带刹车功能的油箱转换阀控制电路，其特征在于：所述滑动开关上的电刷与电动机m的转轴同步联动。3.根据权利要求1所述一种带刹车功能的油箱转换阀控制电路，其特征在于：所述电动机m连接有电容c4、电阻r13连接而成的串联电路。

技术总结
一种带刹车功能的油箱转换阀控制电路，该电路包括：接线端1、2，滑动开关，电阻R1～R3，电容C1～C4，二极管D1～D3，稳压二极管D4、D5，三极管Q1、Q2，双向可控硅Q3，VMOS管G1、G2，固态继电器G3，电动机M。滑动开关上的电刷与电动机M的转轴同步联动。本实用新型提供一种带刹车功能的油箱转换阀控制电路，提高了油箱转换阀的使用寿命，其控制方式简单有效；同时具备电机过载保护的优点。过载保护的优点。过载保护的优点。


技术研发人员：张建民 陈廷
受保护的技术使用者：宜昌市车的技术有限公司
技术研发日：2023.02.18
技术公布日：2023/7/14