一种太阳能卷盘式喷灌机速度控制系统的利记博彩app
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种闭环调速控制装置，特别是一种太阳能卷盘式喷灌机速度控制系统。
【背景技术】
[0002]太阳能作为一种清洁无污染的能源蕴藏丰富，将太阳能发电装置应用于卷盘式喷灌机，为喷灌机提供动力，可实现通过电机和电气装置控制喷灌机行走系统，进而实现自动化和精准化。根据喷灌机的运行特性不难看出，影响机组喷洒质量的关键是保持喷头车能匀速行进，而影响行进速度最主要的因素是卷盘上软管缠绕直径的变化及卷盘上软管和其中水体重量的变化。目前较为常用的是单喷头卷盘式喷灌机，而卷盘式喷灌机在灌溉回收时，随着PE管层数的增加导致PE管的回收速度越来越快，最终导致灌溉均匀性差，所以，喷灌机灌溉时就需要用到速度控制装置。
[0003]市场上由水涡轮驱动收管的喷灌机，其速度补偿装置是使用连杆机构来感应PE管层数，并通过连杆机构的连锁反应自动调整水涡轮手柄，以达到通过调整水涡轮转速最终实PE管回收速度均匀的目的。该种调速方式结构复杂，误差大，速度补偿性能移动式喷灌一般要求喷洒均匀系数不得低于85%。对于采取直流电机驱动收管的喷灌机组，现有技术中利用微型步进电机连接小齿轮，小齿轮与扇形齿轮轮齿咬合，扇形齿轮安装在水涡轮的调速杆上，通过微型步进电机带动小齿轮，小齿轮带动扇形齿轮再进一步带动水涡轮的调速杆的转动，以改变进入水涡轮的水流量进而实现水涡轮的调速。而对于太阳能卷盘式喷灌机，现有技术中尚未有较为成熟的速度调节、控制系统，不利于太阳能卷盘式喷灌机的广泛应用。
【发明内容】
[0004]本实用新型为了解决上述现有的卷盘式喷灌机速度控制系统结构复杂、调速性能差以及不能应用于新型的太阳能卷盘式喷灌机上的问题，提出了一种太阳能卷盘式喷灌机速度控制系统，能有效的解决现有卷盘式喷灌机工作过程中运行速度变化不均匀导致的灌溉喷洒均匀度偏低的弱点，提高卷盘式喷灌机软管匀速运动性和精确灌溉问题，使喷灌机组的喷洒均匀系数增大，喷洒质量提高。
[0005]为了实现上述任务，本实用新型提出如下解决现有问题的方案:
[0006]一种太阳能卷盘式喷灌机速度控制系统，包括转速采集装置和调速控制系统:
[0007]转速采集装置包括一对水平连杆，两个水平连杆之间设置有一对轴心线与水平连杆垂直的滚轮，卷盘式喷灌机的车桥被夹持在滚轮之间，并且所述的滚轮位于水平连杆的一个端部；在两个水平连杆上对称安装有金属感应测速轮和托管轮，金属感应测速轮和托管轮位于水平连杆的另一个端部，且两者之间通过竖直连杆连接；在金属感应测速轮上均勾分布有多个金属感应点，竖直连杆上安装有与金属感应点配合的转速传感器；所述的喷灌机的PE管夹持在金属感应测速轮和托管轮之间，PE管与喷灌机喷头车上的喷头连接，竖直连杆连接在卷盘车排管机构的移动滑块上；
[0008]调速控制系统包括安装在卷盘车车架上的控制箱、第一驱动电机和第一减速箱，第一驱动电机通过链轮和传动链条连接第一减速箱，第一减速箱驱动喷灌机的卷盘转动实现PE管的回收，转速传感器、第一驱动电机与控制箱连接，根据转速传感器采集的转速，对PE管回收速度进行闭环控制。
[0009]进一步地，所述的卷盘式喷灌机包括车架，车架后端安装有卷盘，卷盘上环绕设置有PE管，在卷盘的侧面设置有与PE管连接的进水管接口 ；卷盘下方的车架底部设置所述的车桥，车桥端部安装有车轮；车架上安装有蓄电池、太阳能控制器，车架前部顶端安装有与太阳能控制器、蓄电池连接的太阳能板，太阳能板上安装有光照传感器，太阳能板底端安装在设置于车架上的水平转轴上，可实现360°旋转，而水平转轴的转动是由安装在车架上的第二驱动电机经过链轮链条驱动第二减速箱来控制的；所述的排管机构安装在车架上，并与PE管接触，所述的第一减速箱、第一驱动电机安装在车架的前端，控制箱安装在车架侧面；车架的前方设置有喷头车，喷头车上的喷头通过牵引环与PE管连接；所述的太阳能控制器、光照传感器、第二驱动电机与控制箱连接；所述的第一驱动电机、第二驱动电机由蓄电池供电。
[0010]进一步地，所述的控制箱中设置有控制电路，该控制电路包括数字信号处理器、连接在数字信号处理器上的转速传感器、PWM驱动电路、保护信号检测电路、电流检测电路、电机转速检测电路、键盘电路和显示电路；其中PWM驱动电路和保护信号检测电路连接至IPM模块，IPM模块上连接所述的第一驱动电机和电感器，电流检测电路连接在电感器和第一驱动电机之间，电机转速检测电路连接第一驱动电机。
[0011]进一步地，所述的太阳能控制器和蓄电池串联后与太阳能板并联设置，共同构成供电电路，该供电电路通过直流EMI滤波器连接所述的控制电路中的IPM模块；在太阳能控制器和直流EMI滤波器之间设置有时间继电器，在太阳能控制器和太阳能板之间设置有防反充二极管。
[0012]进一步地，所述的IPM模块包括Q1、Q2、Q3和Q4这四个开关管，其中Q1、Q2串联，Q3、Q4串联，QU Q3的上端连接，Q2、Q4的下端连接；所述的第一驱动电机的两端分别连接在Ql、Q2之间以及Q3、Q4之间。
[0013]本实用新型与现有技术相比具有以下技术特点:
[0014]1.本实用新型针对现有技术中存在的缺陷，提供一种能用于太阳能一电机驱动的卷盘式喷灌机的速度调制系统，弥补了当前的速度控制装置不能很好地应用在太阳能卷盘式喷灌机上的不足，促进了卷盘式喷灌机技术的发展。
[0015]2.本实用新型的核心控制采用高性能的数字信号处理器，其原理是基于直流伺服电机调速特性采用一种转速-电流双闭环受限单级式可逆脉宽调速控制方式，实现对喷灌机软管实时运行速度的闭环精确控制。该装置的最大优点是系统动态响应快，调速平稳，可满足卷盘式喷灌机软管匀速运动和精确灌溉要求，使喷灌机组的喷洒均匀系数增大，喷洒质量提尚。
[0016]3.本实用新型可在现有的卷盘式喷灌机上进行简单的改造即可完成，对于机械结构上的改造小，而该速度控制系统的自动化程度高，实用性强，有利于卷盘式喷灌机的推广及应用。
【附图说明】
[0017]图1是转速采集装置的结构示意图；
[0018]图2是卷盘式喷灌机结构图；
[0019]图3是控制电路的电路连接图；
[0020]图4是调速控制系统主程序及中断子程序流程图。
【具体实施方式】
[0021]传统的卷盘式喷灌机多为水涡轮驱动或电机驱动，其速度控制装置不适应于新技术下的太阳能卷盘式喷灌机。本实用新型是基于光伏供电和电机控制的速度调节装置，卷盘利用电机驱动收管，而非水涡轮驱动收管，是利用直流伺服电机调速特性，采用一种转速-电流双闭环受限单级式可逆脉宽调速控制方式，实现对喷灌机软管实时运行速度的闭环精确控制。该装置的优点是系统动态响应快，调速平稳，可满足卷盘式喷灌机软管匀速运动和精确灌溉要求，使喷灌机组的喷洒均匀系数增大，喷洒质量提高。
[0022]对于卷盘20回收速度的控制，其最重要的一点是能实时掌控当前的PE管10实时回收速度；而转盘的回收速度取决于当前卷盘20的直径以及转盘的转速，并且PE管10中水体重量的变化对管道的回收速度也有着一定影响。因此，对于PE管10回收速度的实时监控，应采用一种直接、有效且精确的方式，并且在尽可能利用现有结构的基础上进行。
[0023]本方案提供了一种太阳能卷盘式喷灌机速度控制系统，如图1、图2所示，包括转速采集装置12和调速控制系统:
[0024]转速采集装置12包括一对水平连杆11，两个水平连杆11之间设置有一对轴心线与水平连杆11垂直的滚轮1，卷盘式喷灌机的车桥3被夹持在滚轮I之间，并且所述的滚轮I位于水平连杆11的一个端部；在两个水平连杆11上对称安装有金属感应测速轮?和托管轮4，金属感应测速轮7和托管轮4位于水平连杆11的另一个端部，且两者之间通过竖直连杆6连接；在金属感应测速轮7上均匀分布有多个金属感应点，竖直连杆6上安装有与金属感应点配合的转速传感器5 ;所述的喷灌机的PE管10夹持在金属感应测速轮7和托管轮4之间，PE管10与喷灌机喷头车15上的喷头29连接，竖直连杆6连接在卷盘车排管机构13的移动滑块上。
[0025]要使得当前的采集速度最能反应PE管10回收速度，那么速度采集装置最好直接作用于PE管10上，PE管10的速度决定了喷头车15的移动速度，也就直接影响着喷洒的均匀程度。作为本方案来讲，利用金属感应测速轮7和托管轮4夹持PE管10的方式，来获取当前的PE管10移动速度。
[0026]如图1所示，PE管10在回收时，是沿着其轴向运动的。本方案中所用到的托管轮4以及金属感应测速轮7，均为在轮面上设置有凹面的轮子，