CN104811118A - 一种稳定的电动机负载检测系统及检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种稳定的电动机负载检测系统及检测方法，检测系统包括电流检测模块、电压检测模块、中央控制模块、可控硅和电机接口，电流检测模块连接在火线上，可控硅控制电源给电机接口供电，电压检测模块连接在零线和火线之间，电机接口设有两个，一个设置在零线上，一个设置在火线上，电流检测模块和电压检测模块连接在中央控制模块上，中央控制模块输出控制信号给可控硅。本发明通过检测输入电机的能量计算电机是否带载，能有效解决电源电压波动引起的判断失误。
Description
技术领域
本发明公开一种电动机驱动系统，特别是一种稳定的电动机负载检测系统及检测方法，交流电供电的电动工具技术领域。
背景技术
电动工具，尤其是电动机，一般都是短时间工作的，即无负载空转待机时间较长，带载工作时间较短。在无负载空转待机时，电动机同样需要消耗较大的能量维持设备设定的转速，而此时设备实际上是在做无用功，此种情况就会白白的浪费很多的电能。
发明内容
针对上述提到的现有技术中的电动机在无负载时同样需要较大能量维持转速，浪费电能的缺点，本发明提供一种稳定的电动机负载检测驱动系统，其通过电流检测模块和电压检测模块，检测电机的供电电流及电压，从而计算出电机的是否带载，进一步控制输出功率。
本发明解决其技术问题采用的技术方案是：一种稳定的电动机负载检测系统，检测系统包括电流检测模块、电压检测模块、中央控制模块、可控硅和电机接口，电流检测模块连接在火线上，可控硅控制电源给电机接口供电，电压检测模块连接在零线和火线之间，电机接口设有两个，一个设置在零线上，一个设置在火线上，电流检测模块和电压检测模块连接在中央控制模块上，中央控制模块输出控制信号给可控硅。
一种采用上述的稳定的电动机负载检测系统的检测方法，该方法为通过电流检测模块检测流过电机的电流I，通过电压检测模块检测电机两端的电压U，电机运行时消耗的电能 P=UI，通过计算电机运行时提供给电机的电压与电机消耗的电流的乘积，计算出电机的输入功率，从而判断电机是否带载。
本发明解决其技术问题采用的技术方案进一步还包括：
所述的火线上串接有手动开关S1。
所述的电流检测模块采用比较放大器U2A，检测电阻R1串接在火线上，比较放大器U2A的同相输入端和反相输入端分别连接在检测电阻R1两端。
所述的电压检测模块采用比较放大器U2B，比较放大器U2B的同相输入端连接在火线上，分压电阻R18和分压电阻R19串联连接在火线和零线之间，比较放大器U2B的反相输入端连接在分压电阻R18和分压电阻R19之间。
所述的可控硅采用双向可控硅。
所述的可控硅串接在火线上。
本发明的有益效果是：本发明通过检测输入电机的能量计算电机是否带载，能有效解决电源电压波动引起的判断失误。
下面将结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。
附图说明
图1为本发明电路方框图。
图2为本发明电路原理图。
具体实施方式
本实施例为本发明优选实施方式，其他凡其原理和基本结构与本实施例相同或近似的，均在本发明保护范围之内。
请参看附图1和附图2，本发明主要包括电流检测模块、电压检测模块、中央控制模块、可控硅和电机接口，本实施例采用交流市电进行供电，电流检测模块连接在火线上，可控硅控制火线给电机接口供电，电压检测模块连接在零线和火线之间，电机接口设有两个，一个设置在零线上，一个设置在火线上，电流检测模块和电压检测模块连接在中央控制模块上，中央控制模块输出控制信号给可控硅，控制其通断。本实施例中，在火线上串接有手动开关S1。本实施例中，电流检测模块采用比较放大器U2A，检测电阻R1串接在火线上，比较放大器U2A的同相输入端和反相输入端分别连接在检测电阻R1两端，通过比较放大器U2A根据检测电阻R1两端的电压差，换算成经过电阻R1的电流大小，并输入中央控制模块，电压检测模块采用比较放大器U2B，比较放大器U2B的同相输入端连接在火线上，分压电阻R18和分压电阻R19串联连接在火线和零线之间（即串联连接的分压电阻R18和分压电阻R19与电机接口并联连接），比较放大器U2B的反相输入端连接在分压电阻R18和分压电阻R19之间，比较放大器U2B根据分压电阻R18两端的电压差，换算成电机两端电压，并输出给中央控制模块。本实施例中，可控硅采用双向可控硅。
本发明为了降低无负载空转待机功耗，在设备无负载空转待机时降低电机转速以较小的电能维持电机转动，在设备带载运行时恢复到设备指定的转速。为实现上述目的，本发明通过检测电机的电流和电压来判断电机是否带载，如果通过检测电机电流来判断电机是否带载的方案，在电源电压波动时，电机的电流也会出现波动，从而导致带载判断失败，只检测提供给电机的电压来判断电机是否带载的方案，在输入电源电压波动时也会导致带载判断失败。本发明通过检测输入电机的能量计算电机是否带载，能有效解决电源电压波动引起的判断失误。
本发明的检测方法，即本发明在使用时的使用方法，为通过电流检测模块检测流过电机的电流I，通过电压检测模块检测电机两端的电压U，电机运行时消耗的电能 P=UI，通过计算电机运行时提供给电机的电压与电机消耗的电流的乘积，计算出电机的输入功率（即机运行时消耗的能量）。当电机未带载时，电机消耗的电流较小，通过P=UI 就可以判断电机未带载，这时就可以降低电机转速从而降低电机消耗的电流，以达到省电的目的；当电机带载是，电机消耗的电流增大，通过P=UI 就可以判断电机已带载，这时将电机的转速提高到正常的工作转速。
本发明通过检测输入电机的能量计算电机是否带载，能有效解决电源电压波动引起的判断失误。
Claims (7)
1.一种稳定的电动机负载检测系统，其特征是：所述的检测系统包括电流检测模块、电压检测模块、中央控制模块、可控硅和电机接口，电流检测模块连接在火线上，可控硅控制电源给电机接口供电，电压检测模块连接在零线和火线之间，电机接口设有两个，一个设置在零线上，一个设置在火线上，电流检测模块和电压检测模块连接在中央控制模块上，中央控制模块输出控制信号给可控硅。
2.根据权利要求1所述的稳定的电动机负载检测系统，其特征是：所述的火线上串接有手动开关S1。
3.根据权利要求1所述的稳定的电动机负载检测系统，其特征是：所述的电流检测模块采用比较放大器U2A，检测电阻R1串接在火线上，比较放大器U2A的同相输入端和反相输入端分别连接在检测电阻R1两端。
4.根据权利要求1所述的稳定的电动机负载检测系统，其特征是：所述的电压检测模块采用比较放大器U2B，比较放大器U2B的同相输入端连接在火线上，分压电阻R18和分压电阻R19串联连接在火线和零线之间，比较放大器U2B的反相输入端连接在分压电阻R18和分压电阻R19之间。
5.根据权利要求1所述的稳定的电动机负载检测系统，其特征是：所述的可控硅采用双向可控硅。
6.根据权利要求1所述的稳定的电动机负载检测系统，其特征是：所述的可控硅串接在火线上。
7.一种采用如权利要求1至6中任意一项所述的稳定的电动机负载检测系统的检测方法，其特征是：所述的方法为通过电流检测模块检测流过电机的电流I，通过电压检测模块检测电机两端的电压U，电机运行时消耗的电能 P=UI，通过计算电机运行时提供给电机的电压与电机消耗的电流的乘积，计算出电机的输入功率，从而判断电机是否带载。
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