[实用新型]一种磁电式闭环自检免维护高速栏杆机

说明书

本实用新型公开了一种磁电式闭环自检免维护高速栏杆机，结构中包括固定在地面上的机箱，在机箱内部上方设置有动力电机及其减速箱，减速箱的传动输出主轴凸出到机箱之外并连接有一组栏杆臂；在机箱内部下方设置有控制动力电机动作和工作状态的MCU控制器，以及分别与MCU控制器、动力电机通信连接的的电机驱动器；所述动力电机采用大扭矩、高细分的步进电机，在此步进电机的转子轴上设置一组霍尔元件，此霍尔元件连接一组信号放大器，此信号放大器与所述MCU控制器的信号输入端连接。本实用新型通过自检结构的设置对拦杆的负载实际位置与位置指令值相比较，能够有效防止栏杆失步，提高系统的控制精度。

技术领域

本实用新型涉及高速公路收费控制系统，尤其是涉及高速公路出入口的栏杆机。

背景技术

步进电动机是一种能直接将数字脉冲信号转换成角位移或线位移的特殊电机，步进电动机的输出位移量与输入的脉冲数成正比，转速与脉冲频率成正比，转向取决于控制绕组中的通电顺序，它能按照控制脉冲的要求，快速启动、反转、制动和无级调速。正常工作时能够不失步，步距精度高，每步停止转动时具有自锁能力，在负载能力范围内，不受电压大小、负载大小、环境条件等外界因素干扰，因此被广泛应用于高速公路、收费停车场等限制车辆自由通行场所的栏杆机中，在栏杆机的控制系统中作为驱动装置。

但是，现有用于高速公路栏杆机上的步进电动机均采用开环控制系统，电机响应控制指令后的实际运行情况，控制系统是无法预测和监视的。在某些运行速度范围宽、负载大小变化频繁的场合，步进电动机很容易失步，使整个系统趋于失控状态，导致栏杆机出现误抬、误砸等非正常工作状态。另外，对于高精度控制系统，采用开环控制往往满足不了精度要求。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种磁电式闭环自检免维护高速栏杆机，通过自检结构的设置对栏杆的负载实际位置与位置指令值相比较，能够有效防止栏杆失步，提高系统的控制精度。

为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案如下。

一种磁电式闭环自检免维护高速栏杆机，用于控制高速公路收费出入口内的车辆通行；其结构中包括固定在地面上的机箱，在机箱内部上方设置有动力电机及其减速箱，减速箱的传动输出主轴凸出到机箱之外并连接有一组栏杆臂；在机箱内部下方设置有控制动力电机动作和工作状态的MCU控制器，以及分别与MCU控制器、动力电机通信连接的的电机驱动器；所述动力电机采用大扭矩、高细分的步进电机，在此步进电机的转子轴上设置一组霍尔元件，此霍尔元件连接一组信号放大器，此信号放大器与所述MCU控制器的信号输入端连接。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述机箱上还设置有一组风速传感器，此风速传感器与所述MCU控制器的信号输入端连接。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述霍尔元件内部采用全桥或半桥采样电路。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述信号放大器采用电阻或电压式数字信号放大器。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述信号放大器采用三极管或运放器件进行信号放大。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述栏杆臂通过减速箱与所述步进电机动力输出轴连接，二者的传动比设置为1:16。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述电机驱动器细分设置为3000p/r，所述霍尔元件对应设置为1000p/r。