全自動高科技門包括開關(guān)電源、STM32單片機、CPLD(復(fù)雜的可編程邏輯器件)脈沖分配電路、智能功率模塊IPM、永磁同步直線電機、霍爾位置傳感器、制動電路、電流電壓檢測和保護電路、接口電路、紅外傳感器、人機交互界面和門板;其中門板有兩個,分別由一個永磁同步直線電機驅(qū)動,每個永磁同步直線電機配有智能功率模塊IPM;永磁同步直線電機包括電機動子和電機定子位置固定,門板通過掛門板安裝在電機動子上,霍爾位置傳感器檢測電機動子的位置,并將檢測到的位置信息發(fā)送給STM32單片機;人機交互界面用于輸入系統(tǒng)控制/查詢信息,顯示監(jiān)控/反饋信息,通過接口電路發(fā)送給STM32單片機;
紅外線傳感器檢測門板內(nèi)外側(cè)的人流信息,通過接口電路路將檢測到的流動信息發(fā)送給STM32單片機;STM32單片機根據(jù)接收到的位置信息、系統(tǒng)控制/查詢信息和流動信息產(chǎn)生電機功能信號、電機運動方向信號、PWM信號和電機制動信號;電機功能信號、電機運動方向信號和PWM信號通過CPLD脈沖分配電路分別發(fā)送給兩個永磁同步直線電機的智能功率模塊IPM,通過智能功率模塊IPM驅(qū)動永磁同步直線電機;電機制動信號通過制動電路制動永磁同步直線電機。
還包括滾動導(dǎo)軌機構(gòu),滾動導(dǎo)軌機構(gòu)包括導(dǎo)軌和滾動輪;電機定子包括定子鐵芯和定子繞組,定子鐵芯沿行程方向(電機動子的移動方向)均勻開啟一組齒槽,定子繞組纏繞在定子鐵芯的齒槽中。電機動子包括動子鐵芯和一組結(jié)構(gòu)尺寸相同的磁鋼。磁鋼沿行程方向連續(xù)排列形成磁極。磁鋼兩極的連接垂直于行程方向,相鄰兩個磁鋼的磁極方向相反。所有磁鋼背向動子鐵芯的表面共同形成磁極;定子鐵芯的齒槽開口與磁極的極面位置相對,電機定子與電機動子之間形成氣隙,掛門板與電機動子固定,滾動輪安裝在電機動子上,導(dǎo)軌安裝在電機定子上,電機定子固定;
霍爾位置傳感器設(shè)置在定子鐵心的齒槽位置,通過霍爾位置傳感器檢測磁極的極面數(shù)和位置,根據(jù)極面數(shù)和位置檢測門板的位置和速度。
整個行程的長度為L,馬達定子的長度為L1,馬達動子的長度為L2,滿足以下關(guān)系:L2=1/2×L+L1。
全自動高科技門永磁同步直線電機的驅(qū)動波形為方波驅(qū)動,三個霍爾傳感器為一組對應(yīng)馬達動子的一對極,即每個霍爾傳感器對應(yīng)2/3π電角度,當(dāng)磁極的極面劃過霍爾傳感器時,輸出信號,三個霍爾傳感器各有1/3時間重疊,形成6種輸出狀態(tài),控制驅(qū)動器輸出驅(qū)動波形。采用方波進行控制,相比較于現(xiàn)有的正弦波控制,更為簡單。