CN201877806U - 一种风扇电机转速异常自动停止装置及风扇 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种风扇电机转速异常自动停止装置及风扇，包括内置于风扇电机主体中用于检测电机转子转速的转速检测器件以及与所述转速检测器件相连接的控制电路；所述控制电路接收转速检测器件输出的转速信号，并在转速低于或高于设定值时输出停机信号，控制风扇电机停止运转。本实用新型针对风扇电机所设计的转速异常自动停止装置可以防止电机发生堵转或者负载重转速慢时引发电机烧毁事故的发生，实现了对电机的有效保护。将其应用于风扇的设计中，可以提高风扇运行的安全性，延长风扇的使用寿命。
Description
技术领域
本实用新型属于风扇技术领域，具体地说，是涉及一种在风扇电机转速发生异常时自动控制风扇电机停机，以对风扇电机进行保护的控制装置以及采用所述控制装置设计的风扇。
背景技术
对于风扇来说，用于驱动扇叶旋转的电机可以说是风扇中最为关键的部件。风扇电机只有工作在所允许的转速范围内时，才能保证风扇电机的使用寿命。而在实际应用过程中，往往会由于某些特殊情况导致风扇电机转速过低或者过高，从而影响了电机的使用寿命甚至导致电机的损坏。比如当电机出现堵转或者负载过重导致电机转速过慢时，就容易出现烧毁电机的现象。但是，在目前的风扇设计方案中都没有对电机转速进行检测，进而在电机转速过低或者过高时通过控制电机停止运转，以达到避免风扇电机遭受损坏的保护措施，因而给风扇电机的安全运行埋下了隐患，使得风扇故障的发生率大大提升。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种风扇电机转速异常自动停止装置，通过对风扇电机进行有效保护，来确保风扇的安全运行。
为解决上述技术问题，本实用新型采用下技术方案予以实现：
一种风扇电机转速异常自动停止装置，包括内置于风扇电机主体中用于检测电机转子转速的转速检测器件以及与所述转速检测器件相连接的控制电路；所述控制电路接收转速检测器件输出的转速信号，并在转速低于或高于设定值时输出停机信号，控制风扇电机停止运转。
进一步的，在所述控制电路中包括控制器和开关电路，所述控制器连接转速检测器件，接收转速检测器件输出的转速信号，并在转速低于或高于设定值时输出停机信号至开关电路的控制侧，控制开关电路的开关通路断开，所述开关电路的开关通路串联在风扇电机的供电回路中，从而切断风扇电机的供电，使电机停止运转。
又进一步的，所述开关电路为电子开关，所述电子开关的控制极连接控制器，接收控制器输出的停机信号，电子开关的开关通路串联在风扇电机的供电回路中。
再进一步的，在所述控制电路中还包括A/D转换器，所述A/D转换器连接在转速检测器件与控制器之间，对通过转速检测器件输出的转速信号进行模数转换后，输出至所述的控制器。
优选的，所述控制电路内置于风扇电机主体内。
更进一步的，在所述风扇电机主体内还设置有电源电路，所述电源电路的输入端连接风扇电机的电源端子，接收外部供电电源并转换成所述控制电路和转速检测器件所需的工作电压，为所述控制电路和转速检测器件供电。
优选的，所述转速检测器件可以安装于靠近电机转子端面的位置处或者靠近电机转子侧面的位置处。
其中，所述转速检测器件可以采用霍尔传感器实现。
基于上述风扇电机转速异常自动停止装置，本实用新型又提供了一种采用所述风扇电机转速异常自动停止装置设计的风扇，包括扇叶和用于驱动扇叶转动的风扇电机，通过在风扇电机内部安装用于检测电机转子转速的转速检测器件以及与所述转速检测器件相连接的控制电路；从而在转速低于或高于设定值时，通过控制电路输出停机信号，以控制风扇电机停止运转，进入保护模式，由此确保了风扇电机的安全运行。
与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果是：本实用新型针对风扇电机所设计的转速异常自动停止装置可以防止电机发生堵转或者负载重转速慢时引发电机烧毁事故的发生，实现了对电机的有效保护。将其应用于风扇的设计中，可以提高风扇运行的安全性，延长风扇的使用寿命。
结合附图阅读本实用新型实施方式的详细描述后，本实用新型的其他特点和优点将变得更加清楚。
附图说明
图1是本实用新型所提出的风扇电机转速异常自动停止装置的一种实施例的电路原理图；
图2是采用本实用新型所提出的风扇电机转速异常自动停止装置的风扇电机的一种实施例的内部结构图；
图3是风扇电机的另一种实施例的内部结构图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细地说明。
本实用新型为了实现对风扇电机转速的实时检测，并在电机转速出现异常时能够自动控制电机停止运转，以实现对电机的有效保护，在电机主体内部设置了转速检测器件，用于检测电机内部转子的转速，进而生成转速信号传输至控制电路，以解析出当前风扇电机的转速，实现对电机转速的实时监测。当控制电路检测到风扇电机的转速低于设定值或者高于设定值时，输出停机信号控制风扇电机停止运转，以达到保护电机的设计目的。经过一段时间后，控制电路重新控制电机启动运转，如果电机转速仍然异常，即仍不在设定值范围内，则控制电路继续控制电机停止运转，这样可以防止电机堵转或者由于负载较重导致电机烧毁事故的发生，从而提高了电机运行的安全性。
下面通过一个具体的实施例来详细阐述风扇电机转速异常自动停止装置的具体组建结构及其工作原理。
实施例一，参见图2所示，对于目前的风扇电机来说，一般都包含有定子1、转子2、通过轴承6安装于电机主体上的转轴5以及外部端盖7。本实施例的风扇电机转速异常自动停止装置为了实现对电机转速的准确检测，优选将用于检测电机转子2转速的转速检测器件3安装于电机主体内部靠近转子2的位置处，比如图2中靠近转子2端面的位置处，或者如图3所示靠近转子2侧面的位置处。所述转速检测器件3可以具体选用霍尔传感器实现。当然，也可以选用光电编码器等其他部件实现对转子转速的定时检测，本实施例对此不进行具体限制。
在本实施例中，所述控制电路可以采用控制器和连接在风扇电机供电回路中的开关电路组建实现，如图1所示。其中，可以选用单片机或者可编程逻辑控制器PLC作为所述的控制器，一方面连接转速检测器件3，接收转速检测器件3输出的转速信号并进行解析。另一方面根据接收到的转速信号判断当前风扇电机的转速，若落入正常的设定值范围内，则表示当前电机转速正常，维持电机继续运转；若电机转速低于或者高于预先写入的设定值，则认为电机转速出现异常，需进行停机保护。此时，控制器生成停机信号输出至开关电路的控制侧，进而控制开关电路的开关通路断开。由于开关电路的开关通路串联在风扇电机的供电回路中，因此，通过切断向风扇电机供电的方式来达到控制电机停止运转的设计目的。
由于通过转速检测器件3输出的转速信号通常为模拟信号，对于只能接收数字信号的控制器来说，可以在转速检测器件3与控制器之间进一步连接A/D转换器，如图1所示，将转速检测器件3输出的模拟转速信号转换成数字信号后，输出到控制器的数字接口，以实现控制器对电机转速的监测。
作为所述开关电路的一种具体设计方式，本实施例采用一颗电子开关V1进行电路设计，如图1所示。所述电子开关V1可以具体采用三极管、场效应管、IGBT功率管等多种形式，本实施例对此不进行具体限制。将所述电子开关V1的控制极连接控制器的停机信号输出端，比如控制器的其中一路I/O口；电子开关V1的开关通路串联在风扇电机M的供电回路中。当控制器输出有效的停机信号时，电子开关V1受控导通，连通风扇电机M的供电回路，使风扇电机启动运转。而当控制器检测到电机转速异常时，输出无效的停机信号，控制电子开关V1断开，进而切断风扇电机M的供电，使风扇电机M停止运转，进入保护模式。
在维持电机M停转一段时间(此时间段可以根据实际情况具体确定)后，控制器重新置停机信号为无效电平状态，控制电机M重新启动运行，并对其转速进行检测。若电机M转速恢复正常，则维持电机M持续运转；若电机M转速仍然不在设定值范围内，则控制器输出有效的停机信号，控制电机M继续断电停止运行。这样一来，可以防止电机M堵转或者负载重转速慢时烧毁电机的现象发生，有效保护了电机M。
当然，对于所述开关电路的结构本实施例并不仅限于以上举例，也可以采用其它具体开关作用的元器件或者分立电路组建实现，本实施例不限于此。此外，对于可以直接输出风扇电机M所需工作电源的控制器来说，可以省去开关电路，直接将控制器与风扇电机M相连接。当控制器检测到风扇电机M的转速正常时，维持向风扇电机M的供电；而当控制器检测到风扇电机M转速异常时，则停止输出电源，使风扇电机M断电停机。
在本实施例中，所述控制电路可以设置在一块独立的控制板4上，所述控制板4可以设置于电机主体的内部，如图2所示，也可以设置于电机主体的外部。当控制板4设置于电机主体的内部时，为了维持对控制电路的供电，还需要在电机主体内设置电源电路，如图1所示，通过电机的电源端子引入的外部供电电源DC一方面为传统的电机电路供电，另一方面通过电源电路转换成控制电路以及转速检测器件3所需的工作电源VCC，为控制电路中的各用电负载以及转速检测器件3供电。当控制板4设置于电机主体的外部时，可以采用风扇的电源为控制电路供电。此时，转速检测器件3所需的工作电源可以通过所述的控制电路输出提供。
将本实施例的电机转速异常自动停止装置应用于风扇的设计中，可以提高风扇运行的安全性和可靠性，当有小孩把手伸到风扇里面时，可以有效地避免对人手的损伤。因为当人手伸到风扇里面接触到扇叶时，会造成扇叶转速的减慢，当速度降低到设定值范围以外时，风扇电机M就会停转，因此，能够实现对人手的有效保护。
当然，上述说明并非是对本实用新型的限制，本实用新型也并不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本实用新型的保护范围。
Claims (10)
1.一种风扇电机转速异常自动停止装置，其特征在于：包括内置于风扇电机主体中用于检测电机转子转速的转速检测器件以及与所述转速检测器件相连接的控制电路；所述控制电路接收转速检测器件输出的转速信号，并在转速低于或高于设定值时输出停机信号，控制风扇电机停止运转。
2.根据权利要求1所述的风扇电机转速异常自动停止装置，其特征在于：在所述控制电路中包括控制器和开关电路，所述控制器连接转速检测器件，接收转速检测器件输出的转速信号，并在转速低于或高于设定值时输出停机信号至开关电路的控制侧，控制开关电路的开关通路断开，所述开关电路的开关通路串联在风扇电机的供电回路中。
3.根据权利要求2所述的风扇电机转速异常自动停止装置，其特征在于：所述开关电路为电子开关，所述电子开关的控制极连接控制器，接收控制器输出的停机信号，电子开关的开关通路串联在风扇电机的供电回路中。
4.根据权利要求2所述的风扇电机转速异常自动停止装置，其特征在于：在所述控制电路中还包括A/D转换器，所述A/D转换器连接在转速检测器件与控制器之间，对通过转速检测器件输出的转速信号进行模数转换后，输出至所述的控制器。
5.根据权利要求1所述的风扇电机转速异常自动停止装置，其特征在于：所述控制电路内置于风扇电机主体内。
6.根据权利要求5所述的风扇电机转速异常自动停止装置，其特征在于：在所述风扇电机主体内还设置有电源电路，所述电源电路的输入端连接风扇电机的电源端子，接收外部供电电源并转换成所述控制电路和转速检测器件所需的工作电压，为所述控制电路和转速检测器件供电。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的风扇电机转速异常自动停止装置，其特征在于：所述转速检测器件安装于靠近电机转子端面的位置处。
8.根据权利要求1至6中任一项所述的风扇电机转速异常自动停止装置，其特征在于：所述转速检测器件安装于靠近电机转子侧面的位置处。
9.根据权利要求1至6中任一项所述的风扇电机转速异常自动停止装置，其特征在于：所述转速检测器件为霍尔传感器。
10.一种风扇，包括扇叶和用于驱动扇叶转动的风扇电机，其特征在于：还包括如权利要求1至9中任一项权利要求所述的风扇电机转速异常自动停止装置。
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