CN103240659A - 一种带断电保护的角向磨光机及其电路 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种带断电保护的角向磨光机电路，其特征在于包括：电源输入端；电机电路；电连接在电源输入端与电机电路之间的断电保护电路；电连接在电机电路和断电保护电路之间的三角接电容电路，三角接电容电路包括三个三角接的电容C1、C2、C3，电机电路包括两个串联的定子绕组N1、N2，其中C1一端与N1一端连接，另一端与N2连接，C2、C3的连接点与N1、N2的连接点电连接。本发明的带断电保护的角向磨光机，能够防止角向磨光机出现突然失电后又突然得电的情况下，角膜机自动启动，避免角向磨光机在非人为控制下自动运行造成的危险。

Description

一种带断电保护的角向磨光机及其电路

技术领域

本发明涉及一种手持式电动工具，尤其涉及一种带断电保护的角向磨光机及其电路。

背景技术

角向磨光机就是利用高速旋转的薄片砂轮以及橡胶砂轮、钢丝轮等对金属构件进行磨削、切削、除锈、磨光加工。角向磨光机适合用来切割、研磨及刷磨金属与石材。现有技术的角向磨光机由于不带有断电保护功能，若角向磨光机在使用过程中发生插头脱落、电网停电或其他原因引起电机突然失电的情况下，操作人员可能由于各种原因未及时关闭开关，待电网突然恢复送电，角向磨光机内的电机将自行运转，电机输出轴会带动砂轮片告诉旋转，在操作人员没有预知的情况下，砂轮片的高速旋转将会危害人身及财产安全。

公开号为CN101633145的中国发明专利公开了一种角向磨光机，包括包括齿轮箱、转子、转子前轴承、转子后轴承、轴承箱、输出轴、输出轴轴承和锁销,所述输出轴一端穿过轴承箱与角向磨光机砂轮片固定连接,另一端与大齿轮固定连接,所述大齿轮与固定在转子前端轴上的小齿轮啮合,所述转子后轴承外侧连接有挡风罩和定子,所述挡风罩和定子都套接在转子后端轴上;所述转子前轴承与转子前端轴之间和输出轴轴承与输出轴之间分别加装有弹性油封,所述齿轮箱的锁销和轴承箱靠齿轮箱侧的端盖口上分别套装有O型密封圈,所述转子后轴承的外围上套接有轴承铝套,所述转子后轴承与转子后端轴之间还设有防尘圈。本发明的不足之处在于：缺乏有效的断电保护器，在电机出现突然失电后又突然得电的情况下，电机将自动启动，存在安全隐患。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种带断电保护功能的角向磨光机及其电路。

为实现上述发明目的，本发明的技术方案是：

一种带断电保护的角向磨光机电路，包括：

电源输入端；

电机电路；

电连接在电源输入端与电机电路之间的断电保护电路；所述断电保护电路包括：输入端与电机电路输入端并联的阻容降压电路；一个与电机电路串联的双向可控硅；由阻容降压电路输出端供电的单片机，所述单片机的第一I/O端口串联一个触发开关SW1后接阻容降压电路输出端负极，第二I/O端口串联一个电阻R5后连接双向可控硅控制端，第三I/O端口串联一个电阻R1后连接电源输入端的N极。

电连接在电机电路和断电保护电路之间的三角接电容电路，三角接电容电路包括三个三角接的电容C1、C2、C3，电机电路包括两个串联的定子绕组N1、N2，其中C1一端与N1一端连接，另一端与N2连接，C2、C3的连接点与N1、N2的连接点电连接。

优选的，所述阻容降压电路包括：

与C1和L1之间连接的电阻R3，R3依此串联电容C4、整流二极管D1、电容C6后接入C1和N2之间，所述整流二极管D1的阴极连接C4，阳极连接C6；

所述电容C4两端并联一个放电电阻R2；

所述整流二极管D1的阴极和定子绕组N2之间并联一个二极管D2，二极管D2的阳极接整流二极管D1的阴极，二极管D2的阴极连接定子绕组N2；

电容C6两端并联一个电解电容C5，电解电容C5正极与定子绕组N2，负极接整流二极管D1正极；

所述电容C6两端还并联一个稳压二级管D3，稳压二级管D3正极连接整流二极管D1正极，稳压二级管D3负极接定子绕组N2。

优选的，所述单片机Vcc引脚接电解电容C5正极，Vss引脚接电解电容C5负极。

优选的，所述稳压二极管D3稳压值为5.1V，电容C4电容量为0.68μF，额定电压为400V，电阻R3阻值200Ω，额定功率2W，电感线圈L1、L2电感值大于30μH。

优选的，所述第三I/O端口为外部中断端口。

优选的，C1和N1之间还串联有电感线圈L1，C2、C3的连接点与N1、N2的连接点之间还串联有电感线圈L2。

一种角向磨光机，包括机壳、位于机壳内的电机、安装在机壳上的推钮、与推钮配合使用的连杆，所述角向磨光机中采用权利要求1所述的角向磨光机电路，所述连杆控制断电保护电路中触发开关的通断。 

本发明的带断电保护的角向磨光机，能够防止角向磨光机出现突然失电后又突然得电的情况下，角膜机自动启动，避免角向磨光机在非人为控制下自动运行造成的危险。

附图说明

图1是本发明角向磨光机的电路原理图；

图2是本发明角向磨光机的结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例进一步详细说明本发明。

 参照图1，一种带断电保护的角向磨光机电路，包括电源输入端；电机电路；电连接在电源输入端与电机电路之间的断电保护电路；电连接在电机电路和断电保护电路之间的三角接电容电路，三角接电容电路包括三个三角接的电容C1、C2、C3，电机电路包括两个串联的定子绕组N1、N2，其中C1一端与N1一端连接，另一端与N2连接，C2、C3的连接点与N1、N2的连接点电连接。C1和N1之间还串联有电感线圈L1，C2、C3的连接点与N1、N2的连接点之间还串联有电感线圈L2。

断电保护电路包括：输入端与电机电路输入端并联的阻容降压电路；一个与电机电路串联的双向可控硅BTA12；由阻容降压电路输出端供电的单片机，所述单片机的第一I/O端口串联一个触发开关SW1后接阻容降压电路输出端负极，第一I/O端口为定时器中断端口，第二I/O端口串联一个电阻R5后连接双向可控硅控制端，第二I/O端口为PWM输出端口，第三I/O端口串联一个电阻R1后连接电源输入端的N极，第三I/O端口为外部中断端口。所述单片机为八引脚单片机，1号引脚为Vcc引脚，8号引脚为Vss引脚，2号引脚为第二I/O端口引脚，3号引脚为第三I/O端口引脚，5号引脚为第一I/O端口引脚。

阻容降压电路包括：与C1和L1之间连接的电阻R3，R3依此串联电容C4、整流二极管D1、电容C6后接入C1和N2之间，所述整流二极管D1的阴极连接C4，阳极连接C6；所述电容C4两端并联一个放电电阻R2；所述整流二极管D1的阴极和定子绕组N2之间并联一个二极管D2，二极管D2的阳极接整流二极管D1的阴极，二极管D2的阴极连接定子绕组N2；电容C6两端并联一个电解电容C5，电解电容C5正极与定子绕组N2，负极接整流二极管D1正极；所述电容C6两端还并联一个稳压二级管D3，稳压二级管D3正极连接整流二极管D1正极，稳压二级管D3负极接定子绕组N2。

其中R1、R2阻值1MΩ，电阻R3阻值200Ω，额定功率2W，R5阻值47欧姆，D1、D2为IN4007整流二极管，稳压二极管D3稳压值为5.1V，电容C1电容量为0.33μF，电容C2、C3电容量为2.2nF，电容C4电容量为0.68μF，电解电容C5电容量为220μF，电容C6容值0.1μF，双向可控硅型号为BAT12，电感L1、L2的电感值为50μH，电机为单相串励电机。

电路工作原理：C4降压电容，通过限制电路的电流达到降压的目的；R2是C1的放电电阻，R2的作用是防止在快速插拔电源插头或插头接触不良时C4电容上的残余电压和电网电压叠加对后续器件形成高压冲击和防止拔出电源插头后接触到人体对人员产生伤害；R3为限流电阻，此电阻主要是防止首次上电和在快速插拔电源插头或插头接触不良时所产生的高压冲击对整流二极管的损坏；D1、D2为整流二极管，组成半波整流回路；C5、C6为滤波电容，其中C5为大容量电解电容，C6为小容量无极性电容，两个电容配合使用降低交流脉动波纹系数使直流输出平滑；D3为稳压二极管，使输出电压稳定在5V左右。整个阻容降压电路完成200V交流转5V直流的作用，转换后输出稳定。

220V交流电源经阻容降压整流稳压后提供给单片机5V直流电源，单片机开始工作，首先进入定时器中断，检测5号引脚电平状态，当触发开关SW1处于打开状态时，单片机5号引脚为高电平，2号引脚无脉冲信号；当开光SW1闭合状态时，5号引脚检测到下降沿信号，程序控制单片机检测3号引脚电平状态，当3号引脚电平状态为低电平时，单片机进入外部中断程序，程序控制2号引脚输出脉冲信号，在脉冲信号的控制下，双向可控硅导通，电机电路得电工作；当5号管脚检测到上升沿信号时，程序2号引脚停止输出脉冲号，电机电路停止工作。若负载电路断电后，触发开关SW1处于闭合状态，5号引脚为低电平，单片机则不能进入3号引脚的外部中断程序，2号引脚无脉冲信号，双向可控硅不工作。

在单片机程序中设置定时器中断优先级高于外部中断，定时器中断程序完成检测5号引脚状态的工作，只有当5号引脚电平状态转变，且转变后为低电平时，单片机跳出定时器中断，开始接收3号引脚的外部中断信号，3号引脚为低电平时2号引脚输出脉冲信号；当5号引脚电平状态再次转变，2号引脚停止输出脉冲信号，双向可控硅截止，电机电路关断。因此，在外部电路恢复供电的情况下，即使触发开关SW1处于闭合状态，单片机2号引脚依然没有脉冲信号，电机电路无法导通，角向磨光机不会启动。

如图2所示，一种带断电保护的角向磨光机，包括机壳1、位于机壳1内的电机2、安装在机壳1上的推钮3、与推钮3配合使用的连杆4。角向磨光机中采用上述的角向磨光机电路，电源输入端和电机2之间电连接有断电保护器6，断电保护器6中采用上述断电保护电路，连杆4尾端连接断电保护器并控制断电保护电路中触发开关的通断。

使用时，向前推动推钮3，推钮3带动连杆4向前移动，连杆4在移动到指定位置后触动断电保护器内部的触发开关打开，电机工作；在电机运行过程中若出现电网掉电或插头脱落等情况时，电机停止工作，在供电恢复后，由于断电保护电路的作用，电机不能自动运行，只有当推钮3复位后重新向前推动才能让电机重新启动。这样就避免了角膜机在非人为控制下自动运行造成的危险。

Claims (7)

1.一种带断电保护的角向磨光机电路，其特征在于包括：

 电源输入端；

 电机电路；

电连接在电源输入端与电机电路之间的断电保护电路，所述断电保护电路包括：输入端与电机电路输入端并联的阻容降压电路、一个与电机电路串联的双向可控硅、由阻容降压电路输出端供电的单片机，所述单片机的第一I/O端口串联一个触发开关SW1后接阻容降压电路输出端负极，第二I/O端口串联一个电阻R5后连接双向可控硅控制端，第三I/O端口串联一个电阻R1后连接电源输入端的N极；

电连接在电机电路和断电保护电路之间的三角接电容电路，三角接电容电路包括三个三角接的电容C1、C2、C3，电机电路包括两个串联的定子绕组N1、N2，其中C1一端与N1一端连接，另一端与N2连接，C2、C3的连接点与N1、N2的连接点电连接。

2.根据权利要求1所述的带断电保护的角向磨光机电路，其特征在于：所述阻容降压电路包括：

与C1和L1之间连接的电阻R3，R3依此串联电容C4、整流二极管D1、电容C6后接入C1和N2之间，所述整流二极管D1的阴极连接C4，阳极连接C6；

所述电容C4两端并联一个放电电阻R2；

所述整流二极管D1的阴极和定子绕组N2之间并联一个二极管D2，二极管D2的阳极接整流二极管D1的阴极，二极管D2的阴极连接定子绕组N2；

电容C6两端并联一个电解电容C5，电解电容C5正极与定子绕组N2，负极接整流二极管D1正极；

所述电容C6两端还并联一个稳压二级管D3，稳压二级管D3正极连接整流二极管D1正极，稳压二级管D3负极接定子绕组N2。

3.根据权利要求1所述的带断电保护的角向磨光机电路，其特征在于：所述单片机Vcc引脚接电解电容C5正极，Vss引脚接电解电容C5负极。

4.根据权利要求2带断电保护的角向磨光机电路，其特征在于：所述稳压二极管D3稳压值为5.1V，电容C4电容量为0.68μF，额定电压为400V，电阻R3阻值200Ω，额定功率2W，电感线圈L1、L2电感值大于30μH。

5.根据权利要求1所述的带断电保护的角向磨光机电路，其特征在于：所述第三I/O端口为外部中断端口。

6.根据权利要求1所述的带断电保护的角向磨光机电路，其特征在于：C1和N1之间还串联有电感线圈L1，C2、C3的连接点与N1、N2的连接点之间还串联有电感线圈L2。

7.一种角向磨光机，包括机壳、位于机壳内的电机、安装在机壳上的推钮、与推钮配合使用的连杆，其特征在于：所述角向磨光机中采用权利要求1所述的角向磨光机电路，所述连杆控制断电保护电路中触发开关的通断。

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