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作者:尹居中(2000-12-17),修改:蔡宗成(2001-11-22),推薦:徐業良(2000-12-17)
附註:本文為90學年度元智大學機械系大三機械設計課程實作計畫。

機械設計實作計畫-自動門電路製作

此實作計畫之目的在利用繼電器、極限開關、壓力開關、直流馬達等元件,製作出能夠感測人員進出並自動開啟、閉合的自動門電路。

1為本實作計畫自動門實體圖,這個例子中我們利用極限開關(LS1LS2)來感測自動門的位置,同時利用壓力開關(PP1)來感測人員的位置,更重要的是利用繼電器作出自保迴路,使得馬達能夠持續動作,讓自動門能夠完全開啟直到人員通過之後才會自動將門閉合。自動門電路所需電子零件如表1所示,圖2(a)為初始狀態電路。

1. 自動門實體圖

1. 電子零件規格表

2(a). 自動門電路圖

當人踩到腳踏板時,也就是觸發壓力開關(PP1),此時繼電器(Relay1Relay2)開始作用將接點切換,如圖2(b)中紅色虛線流通路線,直流馬達開始運轉將門拉開,同時電源經由極限開關(LS2)傳導至繼電器(Relay1)上,使繼電器(Relay1)保持通電狀態,使得電源可經由極限開關(LS2)、繼電器(Relay1),持續對繼電器(Relay2)供電,此時即使人離開壓力開關PP1,直流馬達依然能保持運轉,此即為自保持電路。

2(b). 自保持電路,門開啟

而自動門到達完全開啟位置時,會切斷極限開關(LS2),解除自保持電路,此時繼電器(Relay1Relay2)接點恢復向上位置,開始觸發馬達反轉將門關上,如圖2(c)所示。當門到達正確位置後,觸發極限開關(LS1)切斷馬達運作,回復初始電路狀態,完成整個自動門開啟與關閉的動作。

2(c). 解除自保持電路,門關上

圖中★位置需串接一個22歐姆,1W的電阻,其目的在阻抗匹配,降低馬達的輸出電壓與可變電阻的輸出功率,避免可變電阻燒毀;可變電阻可用來調整馬達轉動速度。

本實作計畫完成後交由助教當面測試,運作完全正確的話,本學期成績加2分。