浅谈直流电机在全液压转向器测试台中的应用

王 胜，曹卫明，鲍 梅

（1.江苏大学 机电总厂，江苏 镇江 212013；2.海安职业教育中心，江苏 海安 226600）

鉴于全液压转向器的优劣决定了整个工程机械的性能，研制全液压转向器测试台对转向器进行全面的监测，以保证工程机械的品质安全就显得十分必要。

工厂接到某公司的一批新产品开发任务，该公司产品主要配套于工程机械、农业机械等，全液压转向器就是该公司主要产品之一，驾驶人员通过其可以用较小的操纵力实现较大的转向力控制，并且性能安全、可靠、操纵轻便、灵活。

但全液压转向器发生故障时，则会有转向沉重、转向轮跑偏、左右转向轻重不同等现象。因此，对其进行精确的性能测试，是辨别产品优劣、改进结构设计、提高工艺水平、保证系统性能和促进产品升级的重要手段。

根据该公司提出的要求，全液压转向器测试台的电气系统控制方式分为手动和自动控制两种，测试台控制面板上完成手动控制，计算机完成自动控制和检测。被试转向器见图1。下面就转向器测试台中直流电机的如何控制，作详细介绍。

图1 被试转向器

1 设计思路

1.1 直流电机控制器选用

选用济南MMT系列伺服控制器MMT-220DP04 BL，如图2所示。

图2 直流电机控制器

其具有电动机运转平稳、噪音低、跟随性好、响应速度快等特点，用于直流电机的无级调速。且具有过压、限流保护，短路、过流报警停止输出等功能，使用安全、稳定、可靠。

1.2 电气原理设计

直流电机控制原理图见图3。TC2是选用德力西的开关电源，其作用是把AC 220 V变为DC 5 V，供控制器调速使用。

图3 直流电机控制原理图

转向器测试台电气控制原理图（直流电机控制部分）见图4所示。

图4 转向器测试台电气控制原理图（直流电机控制部分）

开关电源TC1把AC 220 V变为DC 24 V，即控制电路的电源电压为安全电压。SA1为“手动”“自动”转换开关；SA2为控制直流电机的“正转”、“停止”、“反转”转换开关。在手动方式下小型继电器J3、J4控制直流电机正反转；在自动方式下，由计算机控制小型固态继电器J19、J20，从而控制直流电机正反转。

2 动作过程介绍

（1）合上QF4，接通直流电机控制电源AC220V；合上QF6，接通控制电路直流电源DC24V。

（2）把控制面板上转换开关SA1拨至“手动”位置，31～33接通，即在手动控制方式下，SA4拨至“开”位置，接通直流电机控制器，SA2拨至“正转”位置，33～47接通，J3线圈得电，直流电机转动，旋转电位器W调节转速，此时转速仪产生信号，反馈给计算机，测出转速。SA2拨至“停止”位置，33～47断开，J3线圈失电，直流电机停止转动。SA2拨至“反转”位置，33～48接通，J4线圈得电，直流电机反向转动。

（3）把控制面板上转换开关SA1拨至“自动”位置，31～32 接通，J1、J2 线圈得电，51～56、50～55 断开，52～58、50～57闭合，即在自动控制方式下，打开计算机，打开LabVIEW，进入主界面，如图5所示。

图5 LabVIEW下直流电机的调试

按下虚拟按钮“电机左转”，小型固态继电器J19得电，32～47接通，J3线圈得电，直流电机转动，在“直流电机调节”中输入0～5 V不同的电压，电机即有不同的转速；再次按下“电机左转”，J19失电，32～47断开，J3线圈失电，直流电机停止转动。按下虚拟按钮“电机右转”，小型固态继电器J20得电，32～48接通，J4线圈得电，直流电机反向转动。

（4）全自动控制，在LabVIEW下编写程序来自动控制直流电机的正转、停止、反转，从而对全液压转向器的各种特性进行实时监测并得出各种参数，最终来判断产品的优劣。所用元器件见表1。

表1 元器件清单

3 结束语

经过4年多的实践，使用单位认为该设计方案科学合理，考虑周全，元器件选用恰当可靠，装配调试精细到位，系统工作稳定，操作方便，性能优良，达到国内先进水平，能替代先进国家的同类产品。

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