CN100352692C - 具有过载保护的马达电路 - Google Patents

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Abstract

一种例如用于调整车辆后视镜的马达电路，配备具有驱动电路的马达。该驱动电路包括一个与马达(20)串联的继电器开关元件(22)和一个用于在马达过载时使继电器开关元件(22)进入不导电位置的保护电路。该保护电路配备激励线圈(26)和去激励线圈(28)。激励线圈(26)用于使继电器开关元件(22)进入导电位置。励磁线圈(26)与马达(20)并联，与继电器开关元件(22)串联。去激励线圈(28)与马达(20)串联，用于当流经去激励线圈(28)和马达(20)的电流超过阀值时使继电器开关元件进入不导电位置。马达和马达保护优选一同包括在后视镜结构的壳体中。

Description

具有过载保护的马达电路
技术领域
本发明涉及一种具有过载保护的马达电路，尤其一种用作车辆中的后视镜的、装备有这样的马达电路的镜子结构。
背景技术
当其运转受到抑制时马达可能变得过载。例如，马达可用于汽车的马达可折叠后视镜中，如所公知的，例如，从荷兰专利申请2017466中可以找到此种镜子的机械设计的一个例子。对于可折叠后视镜，通过汽车中的开关操作，将镜子带到操作位置或者折叠位置，在该折叠位置中该镜子更少遭受事故引起的伤害。一个工作电路使该镜子响应该开关被激活，优选地，将一个电压施加给马达，该马达具有依赖该马达的期望旋转方向的极性。
由于后视镜安置在暴露的位置中，所以存在巨大的风险，即：后视镜在调整期间由于一些或其它原因而受到约束。结果，该风险出现了，即：用于该调整的马达遭到损坏。需要保护措施以防止此类损坏。
实际上，公知有许多用于保护马达的方案。举例说，在工作电路中应用PTC是已知的(PTC是具有正温度系数的电阻，即阻值随温度升高而变大)。所包括的PTC与马达串联，从而当流经马达的电流过大时PTC的温度就上升。这就是为什么PTC的阻值也增加。当阻值太高时，流经马达的电流就被切断。此种保护技术有一个缺点，就是当过载消失后PTC的温度只能逐渐降低。结果，当过载的起因消失后马达不能立即重新启动。此外，此种保护技术使后视镜结构更加复杂，且对供电电压的波动容易敏感。结果，必须维持抵抗此种波动的安全余量，由此增加该镜子的电损耗。
通常，后视镜暴露在温差较大的环境中。在寒冷的日子里，温度会远远低于零摄氏度，而在阳光下，后视镜的温度很容易超过50摄氏度。这也对保护电路提出了高的要求，进而增加后视镜的成本。
发明内容
该发明的一个目的是提供一种马达电路，该马达电路保护马达不过载，并且利用该马达电路，当过载的起因消失时，马达可以立即重新起动。
该发明的另一个目的是提供一种马达电路，其中，以简单的方式使该保护对温度波动不敏感。
该发明的再一个目的是提供一种具有保护的马达电路，该马达电路工作于较大的温度范围和/或工作于具有不同极性的供电电压。
该发明提供一种马达电路，装备有：马达；用于该马达的驱动电路，装备有与该马达串联的继电器开关元件(如线圈操作开关)和用于在该马达过载时使该继电器开关元件处于不导电位置的保护电路；该保护电路装备有：激励线圈，用于使该继电器开关元件处于导电位置，所包括的该激励线圈与该马达并联而与该继电器开关元件串联；去激励线圈，与该马达串联，用于当流经该去激励线圈和该马达的电流超过阀值时使该继电器开关元件处于不导电位置。。一般情况下，该继电器开关元件利用与该马达并联的激励线圈保持在导电位置。当流经该马达的电流因为该马达受阻而升高时，与该马达串联的去激励线圈将该继电器开关切换到不导电位置。这样，提供了一种工作于不同极性电压的电路，并且该电路工作稳定，不易受温度波动的影响。此外，该电路对供电电压波动不敏感，因为该去激励线圈和激励线圈由相同电源来操作。
优选地，马达的绕组和去激励线圈的绕组由具有实质上相同的电阻温度相关性的材料(优选相同的材料)缠绕而成，并且以导热接触的方式安装马达和去激励线圈的绕组。这样，该保护对温度波动不敏感。优选地，至少马达和去激励线圈包括在相同的基座中，以最小化温度相关性。优选地，激励线圈的绕组也由这样的材料缠绕而成，并且包括在该基座中，以进一步减小温度相关性。
优选地，继电器开关元件包括一个单独开关，该单独开关的位置由激励线圈和去激励线圈来感应。这样可以减少该电路的成本。
激励线圈和去激励线圈优选包括在该电路中同时绕在共同的磁芯，用于感应该继电器开关元件。这样可以减少该电路的成本。
特别的，汽车上的后视镜结构优选装备这种电路。去激励线圈优选与马达一起包括在后视镜结构的基座中，以保证具有同样的温度特性。
附图说明
根据本发明的电路和后视镜结构的这些和其它目的及优势将参考下面的附图作出进一步说明。
图1示出车辆的后视镜；
图2示出用于控制后视镜调整机构的马达的电路。
具体实施方式
图1示出了横截面形式的车辆的后视镜支架。该支架配备一个用于安装到汽车(未示出)的固定部件10，和一个旋转部件12，该旋转部件12可围绕着与固定部件10相联的转轴14转动。旋转部件12包括安装孔16，车辆后视镜(未示出)安装在此孔中。在该支架中，包括一个马达18，其与转轴14相连，用来使旋转部件相对于固定件10旋转(例如，利用马达轴上的涡轮(未示出)和转轴14上的齿轮(未示出)进行横向连接)。旋转部件12也形成马达18的基座。
例如，马达18用于调整后视镜角度。当调整旋转部件12相对于固定件10的位置，由此调整后视镜(未示出)相对于固定件10的位置时，启动马达18。当旋转部件12到达其终止位置时，马达自动关闭以防止过载。
此种后视镜支架的结构以及这里并入一个或多个促动器机构的方式对技术人员来说是公知的，所以在此就不作进一步的阐述。虽然仅一个用于绕着实质上垂直的轴旋转运动的促动机构是公知的，但是很明显也可以提供用于绕着其它轴旋转的促动机构。很显然马达18同样也能包括在固定部件10中，固定部件10然后形成马达18的基座。
图2示出用于控制例如用在后视镜调整机构中的马达20的电路。电路具有馈送连接21a和21b，并且包括继电器开关22、电容24、电阻29、接通线圈25，激励线圈26和去激励线圈28。所包括的继电器开关22在馈送连接21a和21b之间与马达20串联。接通线圈25和激励线圈26与继电器开关22连接，用于在馈入电压的给定极性上，该接通线圈和励磁线圈都施加使得继电器开关22导电的力。
去激励线圈28也与继电器开关22连接，但它的极化动作与接通线圈25和激励线圈26相反，用于施加使得继电器开关22不导电的力。
所包括的去激励线圈28在馈送连接21a和21b之间与继电器开关22和马达串联。所包括的电容24与接通线圈25相互串联，并与在馈送连接21a和21b之间的去激励线圈28、继电器开关22和马达20的串联连接进行并联。所包括的电阻29与电容24和接通开关25的串联连接进行并联。所包括的激励线圈26与继电器开关22串联，但与在馈送连接21a和21b之间的马达20并联。
在操作中，通过提供一个在馈送连接21a和21b之间的供电电压的跳变，例如从零伏到一个负值或正值，启动马达20。通过该跳变，形成一个短暂电流通过接通线圈25，产生一个使继电器开关22进入导电位置的力。该电流的持续时间受到电容24和电阻29的限制。
当继电器开关进入导电状态时，电流开始流经马达20和激励线圈26。流过激励线圈26的电流产生一个作用于继电器开关22的力，使继电器开关22保持在导电位置。从而，电流持续流经马达20和激励线圈26，从而马达20调节后视镜机构的位置。
当后视镜机构到达其终止位置时，去激励线圈28用于断开继电器开关22。流经马达20的电流也流经去激励线圈28，结果，该去激励线圈产生一个作用于继电器开关22的力。这个力与由激励线圈26产生的力相反。精确设计去激励线圈28和激励线圈26，以便在一般情况下(当马达20正常运转时)，该相反力不足以使继电器开关22进入不导电的位置。
可是，当马达由于这样或那样原因不再运转时(例如后视镜机构达到其终止位置，或后视镜机构受到其他方式限制)，流过马达20和去激励线圈28的电流增加。结果，由去激励线圈28产生的相反力也增加，导致继电器开关22进入不导电位置。结果，电流不能通过马达20。这样，保护马达20不过载。
很明显电路的工作独立于与馈送连接21a和21b并联的电压的极性。利用两种可能的极性，马达20可以在两个相反的方向上旋转。
接通线圈25、电容24和电阻29组成的电路，用于初始时使继电器开关22导电，其对于这种保护不是必须的。代替此种电路结构，可以使用其它的电路结构，诸如与继电器开关22临时桥接的开关，只要这些结构不永久地向马达20提供电流即可。
同样，继电器开关22可以由多个继电器开关(未示出)的串联连接代替，该多个继电器开关通过激励线圈26和去激励线圈28，可分别切换到导电和不导电的位置。然而，使用由激励线圈26和去激励线圈28操纵的单个开关减少了开关的成本，因为接通线圈25也操纵同一继电器开关22，成本减少更多。
优选地，激励线圈26和去激励线圈28绕在共同的磁芯上(未示出)，利用该磁芯产生用于切换继电器开关22的磁场。该发明从而提供了一个具有继电器开关22的继电器和两组或三组绕组，他们互相分开可以输送电流。优选地，每一组绕组的一个端子以如下方式连接到该继电器的共同接头，即：在相同方向上流经去激励线圈28和激励线圈26到达这个接头的电流，施加互相反向的力在开关上。
优选地，接通线圈25也绕在这个磁芯上。如果接通线圈25存在，则其优选地也具有连接到该接头的一个端子，以便在相同方向上流经接通开关25和励磁开关26到达这个接头的电流，施加相同方向的力在该开关上。
此外，优选地，至少去激励线圈28与马达20热接触，并且马达20与去激励线圈28包含具有实质上相同电阻温度相关性的材料的绕组。这样，电路的保护动作屏蔽了温度的敏感性。这样，马达的阻值的增加不会使流经去激励线圈28的电流不足，从而导致该保护不起作用。这样，去激励线圈28可以设计为具有有限的安全余量，从而可以最小化由于存在去激励线圈28而引起的损失。
优选地，至少去激励线圈28和马达20共同地包括在例如后视镜结构的一个和相同的壳体中。这样，它们受同样的温度影响，以排除电路的保护动作对温度敏感。可选地，马达20和去激励线圈28可以分别包括在后视镜的旋转部件12和固定部件10中，或者相反，从而固定部件10和旋转部件12共同构成壳体。在那种情形下，它们也都暴露于车外的相同温度影响。容纳在相同部分(固定部件10或旋转部件12)的一个和相同空间中具有其它的优势，即温度影响同时增加。
而且，激励线圈26的绕组优选与马达20的绕组是相同的材料。这也使得以最小化激励线圈26引起的损失的方式构建激励线圈26是可能的。

Claims (11)

1、一种马达电路，装备有：
马达；
用于该马达的驱动电路，装备有与该马达串联的继电器开关元件和用于在该马达过载时使该继电器开关元件处于不导电位置的保护电路；
其特征在于该保护电路装备有：
激励线圈，用于使该继电器开关元件处于导电位置，所包括的该激励线圈与该马达并联而与该继电器开关元件串联；
去激励线圈，与该马达串联，用于当流经该去激励线圈和该马达的电流超过阀值时使该继电器开关元件处于不导电位置。
2、如权利要求1所述的马达电路，其中，所述马达的绕组和所述去激励线圈的绕组由具有实质上相同的电阻温度相关性的材料缠绕而成，并且以相互导热接触的方式安装所述马达和去激励线圈的绕组。
3、如权利要求1所述的马达电路，其中，所述继电器开关元件包含一个单独开关，该单独开关的位置由所述激励线圈和去激励线圈来感应。
4、如权利要求2所述的马达电路，其中，所述继电器开关元件包含一个单独开关，该单独开关的位置由所述激励线圈和去激励线圈来感应。
5、如权利要求1所述的马达电路，装备有电路中的接通线圈，该接通线圈被布置成当将电压施加给所述马达和继电器开关元件的串联连接时，使瞬时电流流过该接通线圈，该接通线圈与所述继电器开关元件耦合，用于利用该瞬时电流使所述继电器开关元件处于导电位置。
6、如权利要求2所述的马达电路，装备有电路中的接通线圈，该接通线圈被布置成当将电压施加给所述马达和继电器开关元件的串联连接时，使瞬时电流流过该接通线圈，该接通线圈与所述继电器开关元件耦合，用于利用该瞬时电流使所述继电器开关元件处于导电位置。
7、如权利要求3所述的马达电路，装备有电路中的接通线圈，该接通线圈被布置成当将电压施加给所述马达和继电器开关元件的串联连接时，使瞬时电流流过该接通线圈，该接通线圈与所述继电器开关元件耦合，用于利用该瞬时电流使所述继电器开关元件处于导电位置。
8、如权利要求4所述的马达电路，装备有电路中的接通线圈，该接通线圈被布置成当将电压施加给所述马达和继电器开关元件的串联连接时，使瞬时电流流过该接通线圈，该接通线圈与所述继电器开关元件耦合，用于利用该瞬时电流使所述继电器开关元件处于导电位置。
9、一种具有如前面权利要求任一项所述的马达电路的后视镜结构，包括：
用于安装该后视镜结构的支架；
用于该后视镜的托架；
其中该马达与该支架和托架相连，用于使该托架相对于该支架旋转。
10、如权利要求9所述的后视镜结构，装备有一个包括所述马达和去激励线圈的基座。
11、如权利要求10所述的后视镜结构，其中所述基座中也包括激励线圈。
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