CN105071722B - 多功能电机控制装置 - Google Patents

Abstract

一种多功能电机控制装置，包括有电路控制器件，其特征在于：所述电路控制器件包括：电机保护模块，电源模块，用于提供微处理机控制单元和电机的工作电压；时间检测模块，用于检测电机正转驱动时间，用于检测电机逆转驱动时间，用于检测电机停转时间；微处理机控制单元，用于控制电机的驱动模块正反转的工作状态。本发明的优点在于：器件少，电路结构简单，生产成本低；通过微处理机控制单元，分别控制第一接触器和第二接触器的开闭以及开闭时间，能控制驱动模块的运动，达到正转一定时间，停止一定时间，再反转一定时间，停止一定时间的运动效果，能应用于搅拌机械控制，养殖增氧机等设备，具有广泛的应用场合；还添加有电机保护模块，安全，可靠。

Description

多功能电机控制装置

技术领域

本发明涉及一种电器控制技术领域，尤其指一种多功能电机控制装置。

背景技术

现有一种专利号为CN201110229200.0名称为《直流电机正反转控制电路结构》的中国发明专利公开了一种直流电机正反转控制电路结构，其上位机单元、单片机单元、正反转控制电路单元、电源单元、过流保护单元和直流电机，上位机单元连接单片机单元，单片机单元还通过正反转控制电路单元连接直流电机，所述的电源单元连接正反转控制电路单元，过流保护单元分别连接直流电机、正反转控制电路单元和单片机单元。其中，正反转控制电路单元利用场效应管和正温度系数热敏电阻组合实现直流电机正反转驱动，从而可以快速有效地实现对于直流电机正反转控制，并且相较于现有技术中的正反转控制电路能够大幅降低正反向驱动控制线路的成本，提升产品竞争力，且该发明的直流电机正反转控制电路结构简单，应用范围广泛。然而，该电路结构无法控制直流电机正反转之间的间隙长短，结构较为复杂，应用效果不理想，因此，该电路结构还需进一步改进。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术现状而提供一种使用安全且能控制电机正反转时间以及间歇时间的多功能电机控制装置。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：本多功能电机控制装置，包括有电路控制器件，其特征在于：所述电路控制器件包括：

电源模块，用于提供微处理机控制单元和电机的工作电压；

时间检测模块，用于检测电机正转驱动时间，用于检测电机逆转驱动时间，用于检测电机停转时间；

微处理机控制单元，用于控制电机的驱动模块正反转的工作状态；

电机保护模块；电机保护模块与电源模块相连接；

电路控制器件工作时，微处理机控制单元向电机驱动模块发出正转信号，当时间检测模块测得电机正向运转的设定时间时，微处理机控制单元向电机驱动模块发出停转信号；当时间检测模块测得电机停止设定时间时，微处理机控制单元向电机驱动模块发出逆转信号，当时间检测模块测得电机逆向转动的设定时间时，微处理机控制单元向电机驱动模块发出停转信号，当时间检测模块测得电机停转的设定时间时，微处理机控制单元再次向电机驱动模块发出正转信号；重复循环上述过程。

作为改进，所述电机保护模块可优选包括三相漏电保护开关、电机保护器，所述电机保护器与三相漏电保护开关、电机驱动模块与电源构成回路。

进一步改进，所述电源模块包括有变压器，所述变压器与微处理机控制单元、电机驱动模块与电源构成回路。

进一步改进，所述电源模块与能显示输入线路电压的电压表相连接。

进一步改进，所述电源模块、时间检测模块、微处理机控制单元、以及电机驱动模块分别设置于多功能电机控制装置的壳体内，在壳体的正向竖面上设置有调节设定时间的调节钮，所述调节钮通过线路与微处理机控制单元中线路相连接，所述壳体的背面设置有与电机的电源输出插头。

进一步改进，所述调节钮包括间隔时间调节钮与运行时间调节钮，所述运行时间调节钮与间隔时间调节钮分别通过线路与微处理机控制单元中的相对应线路相连接，在运行时间调节钮与间隔时间调节钮为中心的相应壳体竖面上分别标识有设定时间的刻度。

作为改进，所述微处理机控制单元包括集成控制电路，所述集成控制电路包括时间检测模块，所述时间检测模块与指示单元相连接，所述时间检测模块通过整流单元和滤波单元与正反接触器相连接，所述正反接触器包括第一接触器和第二接触器，所述第一接触器和第二接触器分别通过导线与电源输出插座相连接，所述正反接触器还通过导线与电机保护器相连接，所述电机保护器与三相漏电保护开关相连接，所述三相漏电保护开关与电源相连接。

作为改进，所述时间检测模块包括第一IC芯片，所述第一IC芯片与第一继电器、第二继电器、第三继电器、第四继电器以及第五继电器相连接，所述第一IC芯片通过抗干扰电容、定时电容后还与第二IC芯片相连接，所述第二IC芯片与电容滤波器相连接，所述电容滤波器通过导线与整流器相连接，所述整流器通过变压器与三相漏电保护开关相连接。

进一步改进，所述壳体上设置有显示电机工作状态的显示灯，所述显示灯通过导线与微处理机控制单元中相应电路相连接；所述的集成控制电路中还包括有第一发光二极管、第二发光二极管、第三发光二极管、第四发光二极管，所述第一至第四发光二极管分别与第一IC芯片相连接。

与现有技术相比，本发明的优点在于：器件少，电路结构简单，生产成本低；通过微处理机控制单元，分别控制第一接触器和第二接触器的开闭以及开闭时间，能控制驱动模块的运动，达到正转一定时间，停止一定时间，再反转一定时间，停止一定时间的运动效果，能应用于搅拌机械控制，养殖增氧机等设备，具有广泛的应用场合；还添加有电机保护模块，使更安全可靠。

附图说明

图1为本发明实施例的立体图；

图2为图1另一个角度的立体图；

图3是图2中揭去部分壳体后的立体图；

图4是图3的俯视图；

图5是图2的正面投影图；

图6是图1的电路原理图；

图7是图6的另一种状态的电路原理图；

图8是图6或图7中电路原理图的补充部分；

图9是图8中电路原理图的补充部分；

图10是图2的结构分解图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

如图1至图10所示，本实施例的多功能电机控制装置，包括有电路控制器件，其特征在于：所述电路控制器件包括：

电源模块，用于提供微处理机控制单元和电机的工作电压；

时间检测模块，用于检测电机正转驱动时间，用于检测电机逆转驱动时间，用于检测电机停转时间；

微处理机控制单元，用于控制电机的驱动模块正反转的工作状态；

电机保护模块；电机保护模块与电源模块相连接；

电路控制器件工作时，微处理机控制单元向电机驱动模块发出正转信号，当时间检测模块测得电机正向运转的设定时间时，微处理机控制单元向电机驱动模块发出停转信号；当时间检测模块测得电机停止设定时间时，微处理机控制单元向电机驱动模块发出逆转信号，当时间检测模块测得电机逆向转动的设定时间时，微处理机控制单元向电机驱动模块发出停转信号，当时间检测模块测得电机停转的设定时间时，微处理机控制单元再次向电机驱动模块发出正转信号；重复循环上述过程。

上述电机保护模块包括三相漏电保护开关1、电机保护器3，所述电机保护器3与三相漏电保护开关1、电机驱动模块与电源构成回路。所述电源模块包括有变压器11，所述变压器11与微处理机控制单元、电机驱动模块与电源构成回路。所述电源模块与能显示输入线路电压的电压表12相连接。电源模块、时间检测模块、微处理机控制单元、以及电机驱动模块分别设置于多功能电机控制装置的壳体6内，在壳体6的正向竖面上设置有调节设定时间的调节钮，所述调节钮通过线路与微处理机控制单元中线路相连接，所述壳体6的背面设置有与电机的电源输出插头7。调节钮包括间隔时间调节钮21与运行时间调节钮22，所述运行时间调节钮22与间隔时间调节钮21分别通过线路与微处理机控制单元中的相对应线路相连接，在运行时间调节钮22与间隔时间调节钮21为中心的相应壳体6竖面上分别标识有设定时间的刻度。微处理机控制单元包括集成控制电路，所述集成控制电路包括时间检测模块，所述时间检测模块与指示单元相连接，所述时间检测模块通过整流单元和滤波单元与正反接触器相连接，所述正反接触器包括第一接触器41和第二接触器42，所述第一接触器41和第二接触器42分别通过导线与电源输出插座71相连接，所述正反接触器还通过导线与电机保护器3相连接，所述电机保护器3与三相漏电保护开关1相连接，所述三相漏电保护开关1与电源相连接。时间检测模块包括第一IC芯片IC₁，所述第一IC芯片IC₁与第一继电器J₁、第二继电器J₂、第三继电器J₃、第四继电器J₄以及第五继电器J₅相连接，所述第一IC芯片IC₁通过抗干扰电容C₄、定时电容C₃后还与第二IC芯片IC₂相连接，所述第二IC芯片IC₂与电容滤波器相连接，所述电容滤波器通过导线与整流器相连接，所述整流器通过变压器11与三相漏电保护开关1相连接。壳体6上设置有显示电机工作状态的显示灯5，所述显示灯5通过导线与微处理机控制单元中相应电路相连接；所述的集成控制电路中还包括有第一发光二极管ZD₁、第二发光二极管ZD₂、第三发光二极管ZD₃、第四发光二极管ZD₄，所述第一至第四发光二极管分别与第一IC芯片IC₁相连接。

工作原理：本装置可以控制电机正转一定时间，停止一定时间，再反转一定时间，停止一定时间，以这样顺序变化着进行工作。改善以往电机一个方向的停止、运转工作方式或者正转、停止、反转的运转方式，能应用到搅拌机械控制，养殖增氧机等设备。

本装置电源经三相漏电保护开关输入，通过电机保护器，经正反接触器控制电机正反转。通过电机保护器，使电机有断相过载保护，使用更加安全可靠。另一路经变压器降压输出12v交流电压，经过整流、滤波，稳压供给微处理机控制单元的电源。

时间检测模块由555精密时基集成电路产生，从3脚输出定时脉冲，驱动继电器双稳态电路。IC₂的5脚C₄/0.01μF为防干扰，6脚C₃/220μF为定时电容。充电时为运转时间，放电时为停止时间。

公式为T₁＝0.693R_A*C R_A＝R₂(10K)+W₂(2M)

T₂＝0.693R_B*C R_B＝R₁(2.7K)+W₁(100K)

C＝C₃/2200μF

J₁为主控继电器，J₂驱动输出正反接触器的停止和运转工作，J₅驱动输出正反接触器的正反转工作，J_1-1在从第二次到第三次的切换过程中，其动接点在两边静接点间总有一个悬空的瞬间，这就造成了J₄的瞬时失电。但J₄并没有因此而返回，仍保持着J_4-1的闭合状态，这是电子二极管D₉的续流作用的结果。继电器的线圈是感应线圈，而电感中的电流是不能突变的，有一个维持原电流方向的趋势。在J₄失去的那一瞬间，J₄线圈中原有的电流通过D₉得以维持。虽然这一维持电流是衰减的，但在衰减到使继电器返回的电流值之前J_1-1的切换动作已经完成，立刻接通了正电源，使J₄的动作状态得以保持。同样，二极管D₁₀也起着对J₅的续流作用。

J₃接通ZD₃或ZD₄为驱动器正反转指示，ZD₁为停止指示，ZD₂为运转指示。

本装置对典型的应用电路进行了改进，通过R₁，W₁，D₅对C₃充电，C₃通过D₆，R₂，W₂进行放电，各自通路调节互不影响。输出的两个继电器，一个用以控制接触电源，另一个控制由继电器组成的双稳态逻辑电路。利用继电器驱动正反接触器再带动负载，又增加了电机保护器。更加安全，可靠，生产成本低，具有广泛的应用场合。

Claims (7)

1.一种多功能电机控制装置，包括有电路控制器件，其特征在于：所述电路控制器件包括：

电源模块，用于提供微处理机控制单元和电机的工作电压；

时间检测模块，用于检测电机正转驱动时间，用于检测电机逆转驱动时间，用于检测电机停转时间；

微处理机控制单元，用于控制电机的驱动模块正反转的工作状态；

电机保护模块；电机保护模块与电源模块相连接；

电路控制器件工作时，微处理机控制单元向电机驱动模块发出正转信号，当时间检测模块测得电机正向运转的设定时间时，微处理机控制单元向电机驱动模块发出停转信号；当时间检测模块测得电机停止设定时间时，微处理机控制单元向电机驱动模块发出逆转信号，当时间检测模块测得电机逆向转动的设定时间时，微处理机控制单元向电机驱动模块发出停转信号，当时间检测模块测得电机停转的设定时间时，微处理机控制单元再次向电机驱动模块发出正转信号；重复循环上述过程；所述电源模块、时间检测模块、微处理机控制单元、以及电机驱动模块分别设置于多功能电机控制装置的壳体(6)内，在壳体(6)的正向竖面上设置有调节设定时间的调节钮，所述调节钮通过线路与微处理机控制单元中线路相连接，所述壳体(6)的背面设置有与电机的电源输出插头(7)。

2.根据权利要求1所述的多功能电机控制装置，其特征在于：所述电机保护模块包括三相漏电保护开关(1)、电机保护器(3)，所述电机保护器(3)与三相漏电保护开关(1)、电机驱动模块与电源构成回路。

3.根据权利要求2所述的多功能电机控制装置，其特征在于：所述电源模块包括有变压器(11)，所述变压器(11)与微处理机控制单元、电机驱动模块与电源构成回路。

4.根据权利要求3所述的多功能电机控制装置，其特征在于：所述电源模块与能显示输入线路电压的电压表(12)相连接。

5.根据权利要求4所述的多功能电机控制装置，其特征在于：所述调节钮包括间隔时间调节钮(21)与运行时间调节钮(22)，所述运行时间调节钮(22)与间隔时间调节钮(21)分别通过线路与微处理机控制单元中的相对应线路相连接，在运行时间调节钮(22)与间隔时间调节钮(21)为中心的相应壳体(6)竖面上分别标识有设定时间的刻度。

6.根据权利要求1至5中任一所述的多功能电机控制装置，其特征在于：所述时间检测模块包括第一IC芯片(IC₁)，所述第一IC芯片(IC₁)与第一继电器(J₁)、第二继电器(J₂)、第三继电器(J₃)、第四继电器(J₄)以及第五继电器(J₅)相连接，所述第一IC芯片(IC₁)通过抗干扰电容(C₄)、定时电容(C₃)后还与第二IC芯片(IC₂)相连接，所述第二IC芯片(IC₂)与电容滤波器相连接，所述电容滤波器通过导线与整流器相连接，所述整流器通过变压器(11)与三相漏电保护开关(1)相连接。

7.根据权利要求6所述的多功能电机控制装置，其特征在于：所述壳体(6)上设置有显示电机工作状态的显示灯(5)，所述显示灯(5)通过导线与微处理机控制单元中相应电路相连接；集成控制电路中还包括有第一发光二极管(ZD₁)、第二发光二极管(ZD₂)、第三发光二极管(ZD₃)、第四发光二极管(ZD₄)，所述第一至第四发光二极管分别与第一IC芯片(IC₁)相连接。