CN107565943A - 电机启停开关电路 - Google Patents

Abstract

一种电机启停开关电路，包括依次串联连接的自锁机械开关、第一可控开关、第二可控开关、第一继电器，及一端连接于自锁机械开关的另一端、另一端连接于第二可控开关与第一继电器之间的第三可控开关；第一状态检测电路，连接于第一可控开关与第二可控开关之间；第二状态检测电路，连接于自锁机械开关与第一可控开关之间；上升沿检测电路，连接于第二状态检测电路；与门电路，其一个输入端连接于第一状态检测电路的输出端，另一个输入端连接于上升沿检测电路的输出端；控制电路，连接于与门电路的输出端；以及，连接于控制电路的第一开关电路、第二开关电路和第三开关电路。本发明能够防止工作人员频繁操作自锁机械开关而导致电机跟随着频繁启停。

Description

电机启停开关电路

技术领域

本发明涉及电机控制技术领域，特别地，涉及一种电机启停开关电路。

背景技术

传统的电机启停开关电路中， 一般是由一个自锁机械开关和继电器构成，当工作人员按下自锁机械开关，继电器的线圈导通，进而继电器的常开触点开关闭合，使得电机的工作回路通电。但是，当自锁机械开关使用较长时间后，其有可能会因为机械疲劳或其它原因，导致需要按压多次，才能实现自锁；而在这个过程中，会导致电机的工作回路间歇性地通断电，进而电机会跟随着启停，这对于电机来说，绝对是有害的。

发明内容

有鉴于此，本发明目的是提供一种电机启停开关电路，能够在一定程度上防止工作人员频繁操作自锁机械开关而导致电机跟随着频繁启停。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：

一种电机启停开关电路，包括：

依次串联连接的自锁机械开关、第一可控开关、第二可控开关、第一继电器，及一端连接于自锁机械开关的另一端、另一端连接于第二可控开关与第一继电器之间的第三可控开关；

第一状态检测电路，连接于第一可控开关与第二可控开关之间，用于检测第一可控开关是否有输出电压，并输出相应的第一检测信号；

第二状态检测电路，连接于自锁机械开关与第一可控开关之间，用于检测自锁机械开关是否有输出电压，并输出相应的第二检测信号；

上升沿检测电路，连接于第二状态检测电路，用于根据第二检测信号的状态变化，并输出相应的第三检测信号；

与门电路，其一个输入端连接于第一状态检测电路的输出端，另一个输入端连接于上升沿检测电路的输出端；

控制电路，连接于与门电路的输出端，用于在从与门电路输出高电平信号时输出高电平的控制信号，并在预定时长后输出低电平的控制信号；

第一开关电路，连接于控制电路，用于根据所述控制信号控制第一可控开关通/断；

第二开关电路，连接于控制电路，用于根据所述控制信号控制第二可控开关通/断；

第三开关电路，连接于控制电路，用于根据所述控制信号控制第三可控开关通/断。

优选地，所述第一状态检测电路包括串联连接的第一电阻、第二电阻；所述第一电阻的另一端连接于第一可控开关与第二可控开关之间，所述第二电阻的另一端接地。

优选地，所述第二状态检测电路包括串联连接的第三电阻、第四电阻；所述第三电阻的另一端连接于自锁机械开关与第一可控开关之间，所述第四电阻的另一端接地。

优选地，所述控制电路包括：

或门电路，其一个输入端连接于与门电路的输出端；

D触发器，其CP端连接于或门电路的输出端；

定时电路，其触发端连接于D触发器的Q端，用于根据该Q端的输出信号进行定时或复位，并在定时结束后输出高电平的定时信号；

非门电路，其输入端连接于定时电路的输出端以接收定时信号，其输出端连接于D触发器的D端；

信号延迟电路，其输入端连接于定时电路的输出端以接收定时信号，输出端连接于或门电路的另一个输入端。

优选地，所述定时电路包括第一NPN三极管、 第一电容、第二电容、第五电阻以及555芯片；其中，所述第一NPN三极管的基极电连接于比较电路的输出端，集电极电连接 VCC电压；555芯片的4脚、8脚电连接于第一NPN三极管的发射极，1脚接地，5脚通过第二电容接地，2脚、6脚通过第一电容电连接于第一NPN三极管的发射极，以及通过第五电阻接地。

优选地，所述第一开关电路包括第六电阻、第二NPN三极管及第二继电器；所述第二继电器为常闭型继电器；所述第二NPN三极管的基极通过第六电阻连接于控制电路的输出端，发射极接地，集电极与第二继电器的线圈串联后连接于VCC电压。

优选地，所述第二开关电路包括第七电阻、第三NPN三极管及第三继电器；所述第三继电器为常闭型继电器；所述第三NPN三极管的基极通过第七电路连接于控制电路的输出端，发射极接地，集电极与第三继电器的线圈串联后连接于VCC电压。

优选地，所述第三开关电路包括第八电阻、第四NPN三极管及第四继电器；所述第四继电器为常开型继电器；所述第四NPN三极管的基极通过第八电路连接于控制电路的输出端，发射极接地，集电极与第四继电器的线圈串联后连接于VCC电压。

本发明技术效果主要体现在以下方面：具有智能延时功能，能够给予工作人员一段时间来反复的按压自锁机械开关，让其达到自锁的状态；而在此期间，电机并不会跟随着启停。

附图说明

图1、图2为实施例中电机启停开关电路的电路图；

图3为实施例中第一状态检测电路的电路图；

图4为实施例中第二状态检测电路的电路图；

图5为实施例中定时电路的电路图；

图6为实施例中第一开关电路的电路图；

图7为实施例中第二开关电路的电路图；

图8为实施例中第三开关电路的电路图。

附图标记：10、第一状态检测电路；20、第二状态检测电路；30、上升沿检测电路；40、与门电路；50、或门电路；60、D触发器；70、定时电路；80、非门电路；90、信号延迟电路；100、第一开关电路；110、第二开关电路；120、第三开关电路。

具体实施方式

以下结合附图，对本发明的具体实施方式作进一步详述，以使本发明技术方案更易于理解和掌握。

参照图1、图2，本实施例提供一种电机启停开关电路，包括：依次串联连接的自锁机械开关SW、第一可控开关S1、第二可控开关S2、第一继电器K1，及一端连接于自锁机械开关SW的另一端、另一端连接于第二可控开关S2与第一继电器K1之间的第三可控开关S3；第一状态检测电路10，连接于第一可控开关S1与第二可控开关S2之间，用于检测第一可控开关S1是否有输出电压，并输出相应的第一检测信号Vs1；第二状态检测电路20，连接于自锁机械开关SW与第一可控开关S1之间，用于检测自锁机械开关SW是否有输出电压，并输出相应的第二检测信号Vs2；上升沿检测电路30，连接于第二状态检测电路20，用于根据第二检测信号Vs2的状态变化，并输出相应的第三检测信号Vs3；与门电路40，其一个输入端连接于第一状态检测电路10的输出端，另一个输入端连接于上升沿检测电路30的输出端；控制电路，连接于与门电路40的输出端，用于在从与门电路40输出高电平信号时输出高电平的控制信号Vc，并在预定时长后输出低电平的控制信号Vc；第一开关电路100，连接于控制电路，用于根据控制信号Vc控制第一可控开关S1通/断；第二开关电路110，连接于控制电路，用于根据控制信号V控制第二可控开关S2通/断；第三开关电路120，连接于控制电路，用于根据控制信号Vc控制第三可控开关S3通/断。

下面，对各个电路进行详细描述：

参照图1、图3，第一状态检测电路10包括串联连接的第一电阻R1、第二电阻R2；第一电阻R1的另一端连接于第一可控开关S1与第二可控开关S2之间，第二电阻R2的另一端接地。因此，当第一可控开关S1有输出电压时，第一状态检测信号Vs1由低电平变为高电平。

参照图1、图4，第二状态检测电路20包括串联连接的第三电阻R3、第四电阻R4；第三电阻R3的另一端连接于自锁机械开关SW与第一可控开关S1之间，第四电阻R4的另一端接地。因此，当自锁机械开关SW有输出电压时，第二状态检测信号Vs2由低电平变为高电平。

参照图2，控制电路包括或门电路50、D触发器60、定时电路70、非门电路80以及信号延迟电路90；其中，或门电路50的一个输入端连接于与门电路40的输出端；D触发器60的CP端连接于或门电路50的输出端；定时电路70的触发端连接于D触发器60的Q端，用于根据该Q端的输出信号进行定时或复位，并在定时结束后输出高电平的定时信号Vd；非门电路80的输入端连接于定时电路70的输出端以接收定时信号，其输出端连接于D触发器60的D端；信号延迟电路90的输入端连接于定时电路70的输出端以接收定时信号，输出端连接于或门电路50的另一个输入端。本实施例中，信号延迟电路90可由偶数个非门电路串联构成，也可由其它的模拟电路构成，由于均为现有技术，因此本实施例不再赘述。

参照图5，定时电路70包括第一NPN三极管Q1、 第一电容C1、第二电容C2、第五电阻R5以及555芯片；其中，第一NPN三极管Q1的基极电连接于比较电路的输出端，集电极电连接VCC电压；555芯片的4脚、8脚电连接于第一NPN三极管Q1的发射极，1脚接地，5脚通过第二电容C2接地，2脚、6脚通过第一电容C1电连接于第一NPN三极管Q1的发射极，以及通过第五电阻R5接地。因此，当第一NPN三极管Q1导通时，VCC电压对第一电容C1充电，形成充电电流，该充电电流在第五电阻R5上形成较高的电压，因此555芯片不触发；当充电时间结束，充电电流消失，进而555芯片的2脚电位被拉低而被触发，3脚输出高电平的定时信号Vd。

参照图6，第一开关电路100包括第六电阻R6、第二NPN三极管Q2及第二继电器K2（即上述的第一可控开关S1）；第二继电器K2为常闭型继电器；第二NPN三极管Q2的基极通过第六电阻R6连接于控制电路的输出端，发射极接地，集电极与第二继电器K2的线圈串联后连接于VCC电压。

参照图7，第二开关电路110包括第七电阻R7、第三NPN三极管Q3及第三继电器K3（即上述的第二可控开关S2）；第三继电器K3为常闭型继电器；第三NPN三极管Q3的基极通过第七电路R7连接于控制电路的输出端，发射极接地，集电极与第三继电器K3的线圈串联后连接于VCC电压。

参照图8，第三开关电路120包括第八电阻R8、第四NPN三极管及Q4第四继电器K4（即上述的第三可控开关S3）；第四继电器K4为常开型继电器；第四NPN三极管Q4的基极通过第八电路R8连接于控制电路的输出端，发射极接地，集电极与第四继电器K4的线圈串联后连接于VCC电压。

因此，本实施例的工作原理是：

当工作人员按下自锁机械开关SW时，第一继电器K1通电；第一检测信号Vs1、第二检测信号Vs2均由低电平转为高电平，此时，上升沿检测电路30输出一个高电平的第三检测信号Vs3；第一检测信号Vs1、第三检测信号Vs3同时输入到与门电路40，与门电路40的输出信号由低变高，产生一个上升沿，使得D触发器60的CP端被触发；由于此时D触发器60的D端为高电平，因此，D触发器60的Q端输出高电平的控制信号Vc。高电平的控制信号Vc使得第二NPN三极管Q2、第三NPN三极管Q3、第四NPN三极管Q4同时导通，进而第二继电器K2、第三继电器K3的常闭触点开关断开，第四继电器K4的常开触点开关闭合。此时，第一检测信号Vs1变为重新变为低电平，使得与门电路40的输出信号变为低电平，或门电路50的输出信号也变为低电平。同时，由于第四继电器K4的常开触点开关闭合，使得第一继电器K1仍处于通电状态，电机仍可继续运转。当定时电路70定时结束后，555芯片输出高电平的定时信号Vd，定时信号Vd经过非门电路80后，变为低电平的状态信号Vq，输入到D触发器60的D端；同时，高电平的定时信号Vd经过信号延迟电路90延迟后，变为第一延迟信号Vd’，并输入到或门电路50的输入端；使得或门电路50的输出信号由低变高，再次触发D触发器60的CP端；由一直此时D触发器60的D端为低电平，进而D触发器60输出低电平的控制信号Vc。进而第四NPN三极管、第二NPN三极管Q2、第三NPN三极管Q3截止，第四继电器K4的常开触点开关断开，第二继电器K2、第三继电器K3的常闭触点开关闭合，第一继电器K1仍能保持通电；当然，为了保持通电的连续性，可以在通电回路中接入较大容量的电容器，来对开关之间切换产生的电压脉冲进行过滤，以更好地保护电机。接下来，若在定时电路70的定时时间段内，工作人员成功地将自锁机械开关SW操作为自锁状态，那么此时第二检测信号Vs2不存在上升沿，使得第三检测信号Vs3为低电平，进而与门电路40输出低电平信号，D触发器60不会再次被触发；若在定时电路70的定时时间段内，工作人员未将自锁机械开关SW操作为自锁状态，那么此时第一继电器K1就会断电，电机就会停止。

当然，以上只是本发明的典型实例，除此之外，本发明还可以有其它多种具体实施方式，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求保护的范围之内。

Claims (8)

1.一种电机启停开关电路，其特征是，包括：

依次串联连接的自锁机械开关、第一可控开关、第二可控开关、第一继电器，及一端连接于自锁机械开关的另一端、另一端连接于第二可控开关与第一继电器之间的第三可控开关；

第一状态检测电路，连接于第一可控开关与第二可控开关之间，用于检测第一可控开关是否有输出电压，并输出相应的第一检测信号；

第二状态检测电路，连接于自锁机械开关与第一可控开关之间，用于检测自锁机械开关是否有输出电压，并输出相应的第二检测信号；

上升沿检测电路，连接于第二状态检测电路，用于根据第二检测信号的状态变化，并输出相应的第三检测信号；

与门电路，其一个输入端连接于第一状态检测电路的输出端，另一个输入端连接于上升沿检测电路的输出端；

控制电路，连接于与门电路的输出端，用于在从与门电路输出高电平信号时输出高电平的控制信号，并在预定时长后输出低电平的控制信号；

第一开关电路，连接于控制电路，用于根据所述控制信号控制第一可控开关通/断；

第二开关电路，连接于控制电路，用于根据所述控制信号控制第二可控开关通/断；

第三开关电路，连接于控制电路，用于根据所述控制信号控制第三可控开关通/断。

2.如权利要求1所述的电机启停开关电路，其特征是，所述第一状态检测电路包括串联连接的第一电阻、第二电阻；所述第一电阻的另一端连接于第一可控开关与第二可控开关之间，所述第二电阻的另一端接地。

3.如权利要求1所述的电机启停开关电路，其特征是，所述第二状态检测电路包括串联连接的第三电阻、第四电阻；所述第三电阻的另一端连接于自锁机械开关与第一可控开关之间，所述第四电阻的另一端接地。

4.如权利要求1所述的电机启停开关电路，其特征是，所述控制电路包括：

或门电路，其一个输入端连接于与门电路的输出端；

D触发器，其CP端连接于或门电路的输出端；

定时电路，其触发端连接于D触发器的Q端，用于根据该Q端的输出信号进行定时或复位，并在定时结束后输出高电平的定时信号；

非门电路，其输入端连接于定时电路的输出端以接收定时信号，其输出端连接于D触发器的D端；

信号延迟电路，其输入端连接于定时电路的输出端以接收定时信号，输出端连接于或门电路的另一个输入端。

5.如权利要求4所述的电机启停开关电路，其特征是，所述定时电路包括包括第一NPN三极管、 第一电容、第二电容、第五电阻以及555芯片；其中，所述第一NPN三极管的基极电连接于比较电路的输出端，集电极电连接 VCC电压；555芯片的4脚、8脚电连接于第一NPN三极管的发射极，1脚接地，5脚通过第二电容接地，2脚、6脚通过第一电容电连接于第一NPN三极管的发射极，以及通过第五电阻接地。

6.如权利要求1所述的电机启停开关电路，其特征是，所述第一开关电路包括第六电阻、第二NPN三极管及第二继电器；所述第二继电器为常闭型继电器；所述第二NPN三极管的基极通过第六电阻连接于控制电路的输出端，发射极接地，集电极与第二继电器的线圈串联后连接于VCC电压。

7.如权利要求1所述的电机启停开关电路，其特征是，所述第二开关电路包括第七电阻、第三NPN三极管及第三继电器；所述第三继电器为常闭型继电器；所述第三NPN三极管的基极通过第七电路连接于控制电路的输出端，发射极接地，集电极与第三继电器的线圈串联后连接于VCC电压。

8.如权利要求1所述的电机启停开关电路，其特征是，所述第三开关电路包括第八电阻、第四NPN三极管及第四继电器；所述第四继电器为常开型继电器；所述第四NPN三极管的基极通过第八电路连接于控制电路的输出端，发射极接地，集电极与第四继电器的线圈串联后连接于VCC电压。