简单实用的智能开窗机控制器,Smart Curtain controller,Smart window controller

关键字：窗帘控制电路,

作者：商联红

此款智能开窗机控制器具有简单、可靠、实用、适应性强等特点，特别是电路具有到位自停功能，可以方便地和各种控制器连接实现手动和自动智能开窗的控制，为人们的生活提供方便。
　　
　　一、电路组成和工作原理
　　
　　整个开窗机控制电路如下图所示，电路由输入部分，电流检测控制部分和执行部分组成。输入部分接收输入控制开窗机开、关的直流输入电压，决定了开窗机的开和关，同时输入的电压为检测和执行部分提供电源。电流检测控制部分通过检测电路，实现开窗电机在开、关窗到位后自动切断电机电源而停止。执行部分为触点和电机的组合，决定电机的旋转方向，保证了电路的可靠运行。

 
　　
　　1．开窗电机的运转原理
　　
　　开窗机的开和关是通过执行部分控制额定电压为24V的开窗直流电机的正反转来实现。该电路通过两个继电器触点的切换，实现了电机的正反转和制动停车。简化的控制电路如下图所示。
　　
　　下图(a)中所示为开窗电机停止的状态，两个继电器KA1和KA2的触点都不动作。电动机的电枢两端接地，电源不能加到电动机的两端，，开窗电机在由转动到停止的瞬间实现了停车制动功能。

　　下图(b)中，当要控制电机一个方向（正转）时，使继电器KA1动作，KA2不动作。直流电源通过KA1的动合触点加到开窗电机的正端，开窗电机的负端通过KA2的动断触点接地，实现了电机的一个方向的旋转。
　　
　　下图(c)中，当要控制电机往相反方向（反转）时，使继电器KA2动作，KA1不动作。直流电源通过KA2的动合触点加到开窗电机的负端，开窗电机的正端通过KA1的动断触点接地，实现了电机的相反方向的旋转。
　　
　　执行电路中的其他元件如压敏电阻RV2，电容C3，二极管VD3、VD4起保护作用。

　　2．电流检测控制电路原理
　　
　　该电路由电流取样元件R7、R8、Rl0、Rll、RT1、RT2，控制核心元件Vl、V2和执行元件KA3等辅助元件构成。在直流电源24V加入的瞬间，由于停止状态下KA3的触点是断开的，电路参数取值使得三极管V2截止，Vl导通，KA3得电，为电机回路提供电源，电机得电运转。当开窗到位后，电机电流增加，电流在Rl0上的电压增加，当该电压达到一定程度时，三极管V2导通，控制Vl截止，KA3失电，切断开窗电机的电源，同时通过反馈电阻R5保证Vl稳定截止。即使电源一直通电，也保证电机断电，除非重新通电，电机才可以得电动作。电路中的压敏电阻RV1用作过电压保护。热敏电阻RT1作温度补偿，电阻RT2作过流保护。电路中加入Cl、C2保证电路稳定可靠工作。电阻Rl0的大小决定了电机停止动作的电流值，电阻阻值增大，电机动作的电流减小，电机输出的力矩也将减小，反之减少电阻，电机的动作电流加大，输出力矩增大到较大时电机才停车。
　　
　　3．整个电路的工作原理
　　
　　在输入端F加入24V直流电源，KA2不得电，KA1线圈得电，触点闭合为电机正（或反）向提供电源通路，同时24V直流电源通过VD1加入检测电路，检测电路使得KA3动作，触点闭合电源通过R5、R2、Rl和Rl0、Rll支路，RT2，KA3的动合触点，KA1的动合触点加到直流电机的一端，直流电机的另外一端通过KA2的动断触点接地，实现了电机的正（或反）转，当开窗到位时，电机堵转，电流增加，检测电路使KA3动作，电机失电而停转。当在电路的R端加24V的直流电源，器工作原理和上述过程基本类似只是KA1不得电，KA2得电，电机反（或正）转。加入VD1和VD2隔离了输入的正或反向的工作电压，保证电路按需动作。

二、主要元件选择和调试
　　
　　电路中的元件没有特殊要求，按图1中标出的元件参数选择即可。需要说明的是：
　　
　　①电路图中的输入控制电压为24V是为了和消防控制系统联动，所以继电器线圈也选用直流24V，直流电机额定电压为24V，电机最大电流为1.5A。换用不同的电机或输入电压不同应修改电路中元件的参数，以保证电路能可靠动作。
　　
　　②电路中Rl0功率为3W，其阻值大小回改变输出动作的转矩的大小。
　　
　　③继电器的触点电流应能满足电机使用的需求，一定要选择合格的产品。只要按电路中元件选择参数，整个电路安装结束几乎不用调试就可以投入使用，如果电机的驱动力矩较小就自动停止，应减少Rl0的阻值；反之，加大Rl0的阻值。
　　
　　三、电路的印制电路板图
　　
　　电路的印制电路板图如下图示（略）。
　　
　　该电路既可以单独使用24V的直流电源输入手动控制开窗机的开关，也可以和智能的控制器配套使用，实现遥控或风雨自动开关窗，效果良好。