CN201860092U - 一种电机过流保护电路及其电机控制器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种电机过流保护电路，包括储能元件及其充、放电回路，所述储能元件通过充电回路充电，并反馈电压信号至逻辑控制电路(2)，所述逻辑控制电路(2)控制桥式驱动电路(3)对电机绕组进行供电，所述充、放电回路分开设置。本实用新型同时提供了一种设有电机过流保护电路的电机控制器。本实用新型提供的电机过流保护电路能够分别调整储能元件充、放电时间；提供的电机控制器，能够调整过流响应、恢复响应时间、使电机可以在堵转的情况下，长期通电而不至损坏，并使电机更加安全、有效运行。
Description
技术领域
本实用新型涉及电机控制技术，尤其涉及一种电机过流保护电路及其电机控制器。
背景技术
一般电机控制器均设有过流保护电路，它采用将过电流转化成电压信号的方法，通过测试电压信号，从而判断电路的过流状况，通常在过流保护电路中设置一储能元件，利用过电流对其充电，使得储能元件两端的电压随之变化，通过检测储能元件两端的电压大小以判断电路是否过流。如果发生过流状况，则反馈给逻辑控制电路，控制切断主电路，停止对绕组供电。此时，储能元件则通过放电回路放电，经过一段时间后，当储能元件的电压低于某一阈值时，逻辑控制电路撤销原来的电流保护信号，控制驱动电路重新对主电路通电，对电机绕组进行供电。这种类型的过流保护电路由于储能元件充、放电采用同一回路，因而无法分别控制充放电过程的时间，充、放电的时间常数一样，这样经常会导致过流后保护响应慢，恢复动作也慢。如此一来，就不能做到电机出现堵转后快速进入保护。如果充电常数较小，充放电时间较短，虽然保证了过流响应的快速性，但是撤销过流保护速度也随之变快，使得绕组中的平均电流还未来得及降到安全范围内，就再次对绕组供电，无法大幅度地降低电机堵转后绕组内的平均电流，因而容易导致电机绕组和功率器件因过热而损坏的现象。而对于电机来说，会经常出现被异物卡住而堵转的现象。如果采用已有的过流保护电路，电机会面临因堵转而导致损坏的危险。
实用新型内容
针对现有技术的缺点，本实用新型的目的是提供一种能够分别调整储能元件充、放电时间的电机过流保护电路。同时也提供了一种能够调整电机过流响应、恢复响应时间的、使电机可以在堵转的情况下长期通电而不至损坏的电机控制器。
为实现上述目的，本实用新型的技术方案为：
一种电机过流保护电路，包括储能元件及其充、放电回路，所述储能元件通过充电回路充电，并反馈电压信号至逻辑控制电路，所述逻辑控制电路控制桥式驱动电路对电机绕组进行供电，其特征在于：所述充、放电回路分开设置。这样，将储能元件的充电回路和放电回路分开设置，通过调整充放电回路的充放电时间常数，就可以按照电机实际运行的需要灵活设置充放电时间。储能元件通过取样元件两端的电压、并借助充电回路而形成的电流充电，逻辑控制电路用于接收电机过流保护电路反馈的电压信号。
储能元件充电时间小于放电时间，这样设置，可以保证过流发生时过流保护电路能够快速的响应，同时系统的恢复响应时，放电时间设置的大于充电时间，使得恢复响应时间比较长，等到绕组中的平均电流下降到一个较为合适和安全的值之后，再恢复绕组供电，这样更可以避免电机绕组和功率器件因过热而损坏的现象。
所述充电回路包括相互串接的单向导通元件与充电电阻，所述放电回路包括放电电阻，储能元件和放电回路相互并联，其两个并接端A、B端分别接逻辑控制电路和地，充电回路一端接桥式驱动电路，另一端接并接端A，在桥式驱动电路和地之间还串接有取样元件。这样的设置，桥式驱动电路的大电流通过取样元件取样产生压降，新形成的电压促使电流经过充电电阻往储能元件充电，当储能元件两端的电压升高到一个阈值时，该电压促使逻辑控制电路控制桥式驱动电路停止对电机绕组供电，此时，由于充电电阻回路串接的单向导通元件此时为截止状态，因而储能元件通过放电电阻放电，当储能元件两端电压低于某一设定阈值时，该电压促使逻辑控制电路控制桥式驱动电路重新对电机绕组供电。
所述充电电阻阻值小于放电电阻阻值。这样，充电回路时间常数小于放电回路时间常数，从而使得过流发生时过流保护响应速度快于恢复响应的速度。
所述储能元件为电容。
所述单向导通元件为二极管。
所述取样元件为电阻。
所述取样元件为单个或多个相互并联的电阻。
一种带有电机过流保护电路的电机控制器，还包括位置检测电路、转速调节电路、转向选择电路；所述位置检测电路检测转子位置信号传递给逻辑控制电路，转速调节电路和转向选择电路将用户设置的转速信号和转向选择信号传至逻辑控制电路；电机过流保护电路检测绕组电流并反馈电压信号至逻辑控制电路。
与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：
本实用新型提供的电机过流保护电路及其电机控制器，由于电机过流保护电路采用了充电回路和放电回路分开的设置，从而使其具有充放电时间分别可调的功能。同时，可以避免发生过流时，恢复响应和过流响应速度一样，而导致的恢复过快的缺陷，使得流过电机绕组的平均电流大幅度降低，从而避免了当电机发生堵转后，其绕组长时间通过大电流而导致功率器件或线圈过热而毁坏。此外，通过设置储能元件充电时间小于放电时间，从而使其具有充电快，放电慢的特点。充电快的特点令电机在发生堵转时能快速响应，进入保护状态；而放电慢的特点令电机重新工作的时间推迟。可以使得电机在堵转的情况下，长期通电而不至损坏。因而能够使电机的运行更加安全、有效。
附图说明
图1为本实用新型的电机控制器框图；
图2为本实用新型的电机过流保护电路的电路图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型进行详细的描述。
实施例
如图1所示为本实用新型的电机控制器框图，包括位置检测电路1、逻辑控制电路2、桥式驱动电路3、转速调节电路4、转向选择电路5、电机过流保护电路，所述位置检测电路1检测转子位置信号传递给逻辑控制电路2，转速调节电路4和转向选择电路5将用户设置的转速信号和转向选择信号传至逻辑控制电路2，逻辑控制电路2控制桥式驱动电路3对电机绕组进行供电，过流保护电路6检测绕组电流，并反馈电压信号至逻辑控制电路2，电机过流保护电路包括储能元件和其充、放电回路，储能元件充电时间小于放电时间，这里储能元件的充、放电电流，是分别经过两个回路来实现的。
当电机绕组中流过大电流，电机过流保护电路经桥式驱动电路3获得大电流，并取样产生一个电压信号，此电压信号形成回路后，产生信号电流，经充电回路往储能元件充电，逻辑控制电路2检测储能元件两端的保护信号电压，如果超过阀值，则控制桥式驱动电路3停止对电机绕组继续供电。此时，储能元件通过放电回路放电，当逻辑控制电路2检测到储能元件电压低于某一阈值时，逻辑控制电路2则控制桥式驱动电路3重新对电机绕组进行供电。
如图2所示，是本实用新型电机过流保护电路的电路图，其中，充电电阻R14和只能单向导通的二极管D1串联构成充电回路，放电电阻R20为放电回路，储能元件电容C10和放电电阻R20相互并联，其两个并接端A、B端分别接逻辑控制电路2和地，充电电阻R14一端接桥式驱动电路3，另一端通过单向导通的二极管D1接并接端A，在桥式驱动电路3和地之间还串接有取样电阻，这里的取样电阻为电阻R15和R16并接形成，从而起到将桥式驱动电路3反馈来的绕组大电流转换成电压信号的作用，充电电阻R14和电容C10之间还串接有只能单向导通的二极管D1，从而使绕组断电后，电容C10只能通过放电回路放电。这里充电电阻R14阻值小于放电电阻R20的阻值，使得充电时间小于放电时间，从而在发生过流时候，过流响应时间比较迅速，而恢复响应过程时间略慢，以减小电机绕组的平均电流。这样，可以使得电机在堵转，绕组过流的情况下，长期通电而不至损坏。
具体工作过程如下：当电机绕组中流过大电流，经取样电阻R15、R16取样并产生压降，新形成的电压促使电流经过R14的充电回路往电容C10充电，而电容C10两端的电压升高到某一个阈值时，该电压便会促使逻辑控制电路2控制桥式驱动电路3停止对电机绕组继续供电。此时，由于二极管D1处于反向截止状态，电容C10就会通过R20放电，当电容C10两端电压低于某一阈值时，该电压便会促使逻辑控制电路2解除保护信号并控制桥式驱动电路3重新对电机绕组进行供电。这样在电机发生堵转的时候，通过这一电机过流保护电路可以使其即使发生堵转，也可以长期通电而不至损坏。
本实用新型的电机过流保护电路及其电机控制器保护效果更全面，不但保护电子元器件，也保护了线圈绕组，成本更低，质量可靠，制造简单可行，可以批量生产应用。
当然，本实用新型中，电机过流保护电路还可以为其它的设置，例如，在放电回路也可串联仅能起单向导通作用的二极管，只要能够达到储能元件的放电回路，充电回路分开即可。这样的变换均落在本实用新型的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种电机过流保护电路，包括储能元件及其充、放电回路，所述储能元件通过充电回路充电，并反馈电压信号至逻辑控制电路(2)，所述逻辑控制电路(2)控制桥式驱动电路(3)对电机绕组进行供电，其特征在于：所述充、放电回路分开设置。
2.根据权利要求1所述的电机过流保护电路，其特征在于：所述充电回路包括相互串接的单向导通元件与充电电阻，所述放电回路包括放电电阻，储能元件和放电回路相互并联，其两个并接端A、B端分别接逻辑控制电路(2)和地，充电回路一端接桥式驱动电路(3)，另一端接并接端A，在桥式驱动电路(3)和地之间还串接有取样元件。
3.根据权利要求2所述的电机过流保护电路，其特征在于：所述充电电阻阻值小于放电电阻阻值。
4.根据权利要求2所述的电机过流保护电路，其特征在于：所述储能元件为电容。
5.根据权利要求2所述的电机过流保护电路，其特征在于：所述单向导通元件为二极管。
6.根据权利要求2所述的电机过流保护电路，其特征在于：所述取样元件为电阻。
7.根据权利要求6所述的电机过流保护电路，其特征在于：所述取样元件为单个或多个并联电阻。
8.一种采用权利要求1至2任一项的电机过流保护电路的电机控制器，还包括位置检测电路(1)、转速调节电路(4)、转向选择电路(5)；所述位置检测电路(1)检测转子位置信号传递给逻辑控制电路(2)，转速调节电路(4)和转向选择电路(5)将用户设置的转速信号和转向选择信号传至逻辑控制电路(2)，其特征在于：电机过流保护电路检测绕组电流，并反馈电压信号至逻辑 控制电路(2)。
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| CN106410752A (zh) * | 2016-06-23 | 2017-02-15 | 农业部南京农业机械化研究所 | 一种电机控制装置 |
| CN107947117A (zh) * | 2017-10-23 | 2018-04-20 | 歌尔股份有限公司 | 一种直流电机的保护电路 |
| CN109363533A (zh) * | 2018-11-30 | 2019-02-22 | 九阳股份有限公司 | 一种豆浆机制浆控制方法及豆浆机 |
| CN111025009A (zh) * | 2020-01-07 | 2020-04-17 | 长沙市健科电子有限公司 | 一种电机控制器 |
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