CN103109430A - 一种直流有刷电机的保护电路 - Google Patents

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胡辉
孙海荣
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Zhongshan Broad Ocean Motor Manufacturing Co Ltd
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    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H7/00—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
    • H02H7/08—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for dynamo-electric motors
    • H02H7/0811—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for dynamo-electric motors for dc motors

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Abstract

一种直流有刷电机的保护电路连接在交流电源与整流电路之间。该保护电路包括电源电路、交流电流检测电路、整流滤波稳压电路、微处理器、驱动电路和开关单元。开关单元串接在电机的供电线路上。电源电路的输入端连接至交流电源，并且电源电路的输出端为各个电路供电。交流电流检测电路从供电线路上获取电流信号，并将该电流信号经过整流滤波稳压电路处理后送至微处理器。微处理器的输出端连接至驱动电路的输入端。驱动电路控制开关单元，从而导通或断开供电线路。该保护电路可靠性高，能够快速有效地保护电机，并且能够延长电机的使用寿命。

Description

一种直流有刷电机的保护电路
技术领域：
本发明属于一种直流有刷电机的保护电路。
背景技术：
目前， 直流有刷电机的控制原理有两种， 一种如图 1 所示， 直流电源直接 通过机械接触式换向器和碳刷向电机绕组供电， 另一种如图 2 所示， 是交流电 源通过整流电路处理后变成直流电源， 再通过机械接触式换向器和碳刷向电机 绕组供电。
上述直流有刷电机的的保护控制较为筒单， 过流、 过温保护是通过大电流 下， 绕组温度过大， 热传递到温控器上， 使温控器断开， 进而断开供电线路实 现保护。 但在一些领域和一些特殊的直流电机， 由于环境温度、 其它散热快慢 或电机耐大电流时间短等因数， 使温控器没有断开前， 电机已经烧机， 起不到 应有的保护作用， 如工作在水下的水泵， 由于工作环境非常有利于散热， 当有 大电流通过时， 即使绕组发热， 但远未达到温控器断开的温度， 导致电机瞬间 烧毁， 因此， 可靠性差， 保护性不强。
发明内容：
本发明的目的是提供一种直流有刷电机的保护电路， 它监测准确， 可靠性 强， 能对电机作出快速有效的保护。
本发明是通过如下技术方案来实现的：
一种直流有刷电机的保护电路， 该保护电路连接在交流电源输入与整流电 路之间， 包括电源电路、 交流电流检测电路、 整流滤波稳压电路、 微处理器、 驱动电路和开关单元， 开关单元串接在供电线路上， 电源电路的输入端连接交 流电源输入， 电源电路的输出端为各部分电路供电， 交流电流检测电路从供电 线路上获取电流信号， 该电流信号经过整流滤波稳压电路的处理后送到微处理 器， 微处理器的输出端连接驱动电路的输入端， 由驱动电路控制开关单元动作 导通或者断开供电线路。
上述所述的微处理器的输入端还连接温度检测电路。
上述所述的交流电流检测电路包括电阻 R6， 电阻 R6串接在供电线路上。 上述所述的开关单元是固态继电器。
一种直流有刷电机的保护电路， 该保护电路连接在整流电路或者直流供电 电源的输出端， 包括电源电路、 电流检测电路、 滤波稳压电路、 微处理器、 驱 动电路和开关单元， 开关单元串接在供电线路上， 电源电路的输入端连接整流 电路或者直流供电电源的输出端， 电源电路的输出端为各部分电路供电， 电流 检测电路从供电线路上获取电流信号， 该电流信号经过滤波稳压电路的处理后 送到微处理器， 微处理器的输出端连接驱动电路的输入端， 由驱动电路控制开 关单元动作导通或者断开供电线路。
上述微处理器的输入端还连接温度检测电路，交流电流检测电路包括电阻 R6, 电阻 R6串接在供电线路上， 开关单元是继电器。
本发明与现有技术相比具有如下优点： 通过分别直接检测供电线路上的电 流的大小和电机的实际工作温度的高低， 可以准确无误地做出判断， 可靠性高， 能对电机作出快速有效的保护， 减少故障的发生， 延长电机的使用寿命。
附图说明：
图 1为传统直流有刷电机的一种电路方框图；
图 2为传统直流有刷电机的另一种电路方框图； 图 3本发明实施例一的电气安装示意图；
图 4是本发明实施例一的电路方框图
图 5是图 4对应的电路图；
图 6本发明实施例二的电气安装示意图；
图 7是本发明实施例二的电路方框图
图 8是图 7对应的电路图；
具体实施方式：
实施例一：
如图 3、 图 4和图 5所示， 本发明的一种直流有刷电机的保护电路， 其特征 在于： 该保护电路连接在交流电源输入与整流电路之间， 包括电源电路、 交流 电流检测电路、 整流滤波稳压电路、 微处理器、 驱动电路和开关单元， 开关单 元串接在供电线路上， 电源电路的输入端连接交流电源输入， 电源电路的输出 端为各部分电路供电， 交流电流检测电路从供电线路上获取电流信号， 该电流 信号经过整流滤波稳压电路的处理后送到微处理器， 微处理器的输出端连接驱 动电路的输入端， 由驱动电路控制开关单元动作导通或者断开供电线路， 微处 理器的输入端还连接温度检测电路，交流电流检测电路包括电阻 R6， 电阻 R6串 接在供电线路上， 开关单元是固态继电器。微处理器是芯片 IC2 ,是单片机 MCU; 电源电路包括电容 Cl、 电阻 Rl、 电阻 R2、 稳压管 Dl、 整流二级管 D2、 电容 C3、 C4、 C5和稳压芯片 IC1 , 电源电路输出 5V直流电压为各部分电路供电； 整流滤 波稳压电路包括整流二级管 D4、 电容 C8、 C9、 CI O , 电阻 R7、 稳压管 D3; 驱动 电路主要包括三级管 Q2; 开关单元是无触点的电子固态继电器 IC3 ,如 TLP160G 芯片， 集成光电耦合器 Q3、 以及双可控硅 Q1 , 比带触点的常用继电器具有非常 明显的优势， 温度检测电路包括温敏电阻 NTC、 电阻 R9， 温敏电阻 NTC、 电阻 R9串联后连接在地与 +5V电源之间， 电阻 R10和电容 C11起到滤波作用。
本发明实施例一的原理是： 温度检测电路检测电机的实际工作温度， 当工 作温度大于微处理器里面的设定最高温度值时， 微处理器输出信号控制驱动电 路动作， 驱动电路控制开关单元断开切断供电回路， 电机停转； 交流电流检测 电路检测电机的工作电流， 当工作电流大于微处理器里面的设定最高电流值时， 微处理器输出信号控制驱动电路动作， 驱动电路控制开关单元切断供电回路， 电机停转， 通过分别直接检测供电线路上的电流的大小和电机的实际工作温度 的高低， 可以准确无误地做出判断， 可靠性高， 能对电机作出快速有效的保护。 实施例二：
如图 6、 图 7所示， 一种直流有刷电机的保护电路， 该保护电路连接在整流 电路或者直流供电电源的输出端， 包括电源电路、 电流检测电路、 滤波稳压电 路、 微处理器、 驱动电路和开关单元， 开关单元串接在供电线路上， 电源电路 的输入端连接整流电路或者直流供电电源的输出端， 电源电路的输出端为各部 分电路供电， 电流检测电路从供电线路上获取电流信号， 该电流信号经过滤波 稳压电路的处理后送到微处理器， 微处理器的输出端连接驱动电路的输入端， 由驱动电路控制开关单元动作导通或者断开供电线路； 微处理器的输入端还连 接温度检测电路， 交流电流检测电路包括电阻， 电阻串接在供电线路上， 开关 单元是继电器。
如图 8所示， 交流电流检测电路包括电阻 R6， 电阻 R6串接在供电线路上； 整流电路是整流管 IC4和电容 C1 0 , 微处理器是芯片 IC2 , 是单片机 MCU; 电源 电路包括电容 C3、 C4、 C5和稳压芯片 IC1 ; 温度检测电路包括温敏电阻 NTC、 电阻 R9， 温敏电阻 NTC、 电阻 R9串联后连接在地与 +5V电源之间， 电阻 R10和 电容 C11起到滤波作用； 滤波稳压电路 C9、 C10 , 电阻 R7、 稳压管 D3; 驱动电 路主要包括三级管 Q2; 开关单元是机械触点继电器。
本发明实施例二的原理是： 温度检测电路检测电机的实际工作温度， 当工作温 度大于微处理器里面的设定最高温度值时， 微处理器输出信号控制驱动电路动 作， 驱动电路控制开关单元断开切断供电回路， 电机停转； 电流检测电路检测 电机的工作电流， 当工作电流大于微处理器里面的设定最高电流值时， 微处理 器输出信号控制驱动电路动作， 驱动电路控制开关单元切断供电回路， 电机停 转， 通过分别直接检测供电线路上的电流的大小和电机的实际工作温度的高低, 可以准确无误地做出判断， 可靠性高， 能对电机作出快速有效的保护。

Claims (1)

  1. 权 利 要 求
    、 一种直流有刷电机的保护电路， 其特征在于： 该保护电路连接在交流电源 输入与整流电路之间， 包括电源电路、 交流电流检测电路、 整流滤波稳压 电路、 微处理器、 驱动电路和开关单元， 开关单元串接在供电线路上， 电 源电路的输入端连接交流电源输入， 电源电路的输出端为各部分电路供 电， 交流电流检测电路从供电线路上获取电流信号， 该电流信号经过整流 滤波稳压电路的处理后送到微处理器， 微处理器的输出端连接驱动电路的 输入端， 由驱动电路控制开关单元动作导通或者断开供电线路。
    、 根据权利要求 1所述的一种直流有刷电机的保护电路， 其特征在于： 微处 理器的输入端还连接温度检测电路。
    、 根据权利要求 1或 2所述的一种直流有刷电机的保护电路， 其特征在于： 交流电流检测电路包括电阻（R6 )， 电阻（R6 ) 串接在供电线路上。 、 根据权利要求 1或 2所述的一种直流有刷电机的保护电路， 其特征在于： 开关单元是固态继电器。
    、 一种直流有刷电机的保护电路， 其特征在于： 该保护电路连接在整流电路 或者直流供电电源的输出端， 包括电源电路、 电流检测电路、 滤波稳压电 路、 微处理器、 驱动电路和开关单元， 开关单元串接在供电线路上， 电源 电路的输入端连接整流电路或者直流供电电源的输出端， 电源电路的输出 端为各部分电路供电， 电流检测电路从供电线路上获取电流信号， 该电流 信号经过滤波稳压电路的处理后送到微处理器， 微处理器的输出端连接驱 动电路的输入端， 由驱动电路控制开关单元动作导通或者断开供电线路。 、 根据权利要求 5所述的一种直流有刷电机的保护电路， 其特征在于： 微处 理器的输入端还连接温度检测电路。
    、 根据权利要求 5或 6所述的一种直流有刷电机的保护电路， 其特征在于: 交流电流检测电路包括电阻 6 ) , 电阻（R6 ) 串接在供电线路上。 、 根据权利要求 5或 6所述的一种直流有刷电机的保护电路， 其特征在于: 开关单元是继电器。
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