[发明专利]电动轮椅可编程控制器

说明书

技术领域

本发明属于电动轮椅领域。涉及一种电动轮椅可编程控制器，尤其适用于控 制电动轮椅车两个有刷直流电机速度的控制。

背景技术

随着我国经济腾飞发展，人民生活水平的提高，人们对生活质量有了新的认 识，年老体弱人和行动有困难残疾人对出行方便和自立能力有了新的要求，电动 轮椅车正适用以上弱势群体使用，要求轮椅能够走直线，两个驱动轮需要同步运 行，技术水平要求较高，原有的控制器使用继电器进行方向切换，属于机械触点 开关，寿命有限，可靠性低。原控制器使用光电码盘编码器进行电机速度检测， 优点是测量准确，缺点是结构复杂，故障率高，且测量速度慢。原控制器电流检 测使用取样电阻，造成一部分无功损耗，原控制器，操纵手柄，与驱动盒之间使 用模拟量进行传输，线路复杂，且准确度低。

发明内容

本发明所要解决的问题在于，克服现有技术的不足，提供一种电动轮椅可编 程控制器，采用MOS管进行方向切换，使用反电动势测量电机转速，并用MOS 管内阻为电流取样电阻，同时使用数字方式进行传输，线路简单，且准确。

本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：

依据本发明提供的一种电动轮椅可编程控制器，包括控制手柄、码盘转轮、 传感凹槽盘及控制电路，所述的控制手柄安装在电动轮椅上，在电机与齿轮箱之 间传动轴上固装有一码盘转轮，非接触形式传感凹槽盘安装在齿轮箱上，控制电 路包括8输入4输出的12点可编程控制器PLC，MOS管内阻为电流取样电阻。

本发明与现有技术相比具有显著的优点和有益效果：

本发明采用MOS管进行方向切换，无触点，安全可靠，寿命长，显效率高， 使用反电动势测量电机转速，优点是测量速度快，且结构简单，无需维护。使用 MOS管内阻做为电流取样电阻，无需外加取样电阻，减少发热，提高了效率。同 时使用数字方式进行传输，线路简单，且准确。电动轮椅控制器采用无传感器快 速测量电机转速。利用积分器原理，快速测量电机转速。利用MOS管内阻测量电 流数据，传递积分器，进行软件程序的编制信息，满足产品的运动控制程序的要 求。通过设计可实现在同等的输出功率的基础上增大扭矩，提高电动轮椅车爬坡 性能，驻坡启动能力，能实现12°坡度上驻坡启动。

由于本发明采用无传感器快速测量技术，其线路设计及元器件选用都可产品 特性及技术指标数据，采用可靠的技术线路和元器件。增加了产品质量的可靠性， 扩大了产品结构创新。现国内，国外电动轮椅车均为小轮径驱动，它受控制系统 的限制了输入功率和输出功率，因而只能在小轮径电动轮椅车上使用。通过自行 设计后，增大了控制系统内数据变化，增加保护功能，电动轮椅车可实现大轮径 驱动，由于自行设计增加了防抱死控制回路，缓解产品冲击力，使产品更人性化， 符合使用要求。

本发明的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。

附图说明

图1为本发明的电动轮椅的结构示意图。

图2为本发明的控制电路图。

具体实施方式

以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提供的具体实施方式、结构、特 征及其功效，详细说明如后。

如图1～2，一种电动轮椅可编程控制器，包括控制手柄、码盘转轮、传感 凹槽盘及控制电路，所述的控制手柄安装在电动轮椅上，在电机与齿轮箱之间传 动轴上固装有一码盘转轮，非接触形式传感凹槽盘安装在齿轮箱上，控制电路包 括8输入4输出的12点可编程控制器PLC，COM为输入公共点；S0电源开关； S1刹车开关；S2接加速变阻器；S3、S4方向控制；S5右速度反馈；S6基准 调节；S7左速度反馈；O0、O1右电机控制；O2、O3左电机控制；R1、R2 反馈保护电阻，电源从略。

可编程序控制器，主要控制电动轮椅车两个有刷直流电机速度的控制。实 现分为三个部分：1、测电机转速。2、利用PLC算法。3、PWM输出技术

以往测量电机转速都需要光电或电磁编码器或测速发电机实现。本技术采 用反电动势法，测量电机转速。直流有刷电机反电动势与转速成正比，但电机端 电压包括：E_总＝E_R+E_F+E_L，即反电动势电阻压降，电感感生电动势。电阻压 降＝E_R＝I₀R，只是知道I和R即可求得，而，所以 ，而电流I可通过采样电阻的压降求得这里的采样电阻为M₀S内阻。另外还有一个温度补偿问题。 u²＝f(Δt+t)·Δt/θ积分器能以PWM 同频，(20KHZ)测出速度，精度为：1％。