CN202059158U - 直流无刷电机交流进线保护器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种直流无刷电机的交流进线保护器，包括交流采样模块、桥式整流电路、保护电路、单片机，其中，交流采样模块的输出端连接桥式整流电路的输入端，桥式整流电路的输出端连接保护电路的输入端，保护电路的输出端连接单片机的输入端，单片机的输出作为直流无刷电机的交流进线保护器输出，连接到驱动电路及保护器件。本实用新型克服了传统的继电器和断路器相结合的方式可靠性差，保养和维护成本高的缺陷，通过搭设电路间接测量电流、设置保护策略，可靠性好，且保养和维护成本低。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种直流电机交流进线保护器，特别是一种直流无刷电机的交流进线保护器。
背景技术
在直流电机的运行环境中，交流进线侧容易受到电网供电的影响，并且当直流电机过载时，会对电网产生冲击，造成电网运行的不稳定，另一方面，由于电网中的其他设备或者电网本身的供电环境影响等原因，出现单相短路、三相短路等情况，这些情况均会对直流无刷电机的正常运行产生影响，且都会造成重大故障，甚至烧毁电机或影响整个电网的运行，因此，直流无刷电机的交流进线保护器的设计十分重要。目前，直流无刷电机的交流进线侧保护主要采用的是继电器和断路器相结合的方式，这种方式缺点是可靠性差，保养和维护成本高。因此，研究一种可靠性好，且保养和维护成本低的直流无刷电机的交流进线保护器具有重要的现实意义。
发明内容
针对上述现有技术存在的缺陷或不足，本实用新型的目的在于，提供一种直流无刷电机的交流进线保护器。
为了达到上述目的，本实用新型采用如下技术解决方案：
一种直流无刷电机的交流进线保护器，其特征在于，包括交流采样模块、桥式整流电路、保护电路和单片机，其中，交流采样模块的输出端连接桥式整流电路的输入端，桥式整流电路的输出端连接保护电路的输入端，保护电路的输出端连接单片机输入端。
本实用新型还包括如下其他技术特征：
所述交流采样模块采用电流互感器。
所述桥式整流电路至少包括六个二极管构成的三相桥式整流电路。
所述单片机采用C8051f410单片机。
所述保护电路包括过流延迟保护电路和短路快速保护电路。
本实用新型的直流无刷电机的交流进线保护器，克服了传统的继电器和断路器相结合的方式可靠性差，保养和维护成本高的缺陷，通过搭设电路间接测量电流、设置保护策略，可靠性好，且保养和维护成本低。
附图说明
图1是本实用新型的系统框图。
图2是本实用新型的电路图。
以下结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步解释说明。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型的直流无刷电机的交流进线保护器，包括交流采样模块、桥式整流电路、保护电路、单片机，其中，交流采样模块的输出端连接桥式整流电路的输入端，桥式整流电路的输出端连接保护电路的输入端，保护电路的输出端连接单片机的输入端，单片机的输出作为所述直流无刷电机的交流进线保护器输出，连接至驱动电路及保护器件。
交流采样模块采用电流互感器CTZFK-1230。
桥式整流电路至少包括六个二极管VD7-VD14构成的三相桥式整流电路。
保护电路包括过流延迟保护电路和短路快速保护电路，其中，过流延迟保护电路结构如下：15V电压通过由电阻R41、滑动电阻RP7、电容C26、电阻R31组成的可调的分压电路接入第一运算放大器IC1B的负端；桥式整流电路的一个输出端通过由电阻R13、电阻R14组成的分压电路和由电容C13、电容C6组成的平滑电路，再通过电阻R40、电阻R32连接到第一运算放大器IC1B的正端，第一运算放大器IC1B的一个输出端接入二极管VD16，二极管VD16的输出端接入单片机，第一运算放大器IC1B的另一个输出端通过电阻R33连接发光二极管VL5。
短路快速保护电路结构如下：15V电压通过电阻R8和一个可调的分压电路接入第二运算放大器IC1C的负端，该可调的分压电路包括滑动电阻RP2、电容C3、电阻R7，复位电路通过二极管VD4连接电阻R7。桥式整流电路的另一个输出端通过电阻R12、滑动电阻RP5组成的可调的分压电路和由电容C17、电容C18组成的平滑电路接入第二运算放大器IC1C的正端；第二运算放大器IC1C的一个输出端接入发光二极管VD5 ，发光二极管VD5的输出端接入单片机；第二运算放大器IC1C的另一个输出端一方面通过电阻R9连接发光二极管VL2，另一方面通过稳压管VS2和二极管VD6接入第二运算放大器IC1C的正端。
第一运算放大器IC1B和第二运算放大器IC1C均采用TL084运算放大器。
单片机采用新华龙电子公司的C8051f410。
本实用新型的工作原理如下：
在交流进线侧通过电流互感器读取电流信号，电流信号Ia、Ib、Ic通过桥式整流电路转换为电压信号，电压信号输入到由两个集成运算放大器TL084分别构成的保护电路中，通过电容和电阻的设置将两个保护电路设置成为过流延时保护和短路快速保护，RS是复位，SH是保护后封脉冲信号,II为过电流信号。
如果出现电机电流升高等异常情况，电流互感器采集到的电流升高，通过桥式整流电路输出的电压信号通过分压后大于过流保护设定值，运算放大器IC1B输出高电平，过流延时保护动作，过流信号II被发送至单片机，同时发光二极管VL5点亮，用以提示报警。
如果出现短路情况，电流互感器采集到的电流急剧升高，通过桥式整流电路输出的电压信号通过分压后大于短路保护设定值，运算放大器IC1C输出高电平，短路快速保护动作，保护后封脉冲信号SH输出到单片机，同时发光二极管VL2点亮，用以提示报警。
单片机接收信号后通过驱动电路来实现对保护器件的操作，实现对直流电机交流进线侧的保护。
手动按钮复位是人为在复位输入端RS加入高电平，采用的办法是在RS端和正电源之间接一个手动按钮，当按下手动按钮时，则正电源的+15V电平将直接加到RS端，将单片机复位。
Claims (5)
1.一种直流无刷电机的交流进线保护器，其特征在于，包括交流采样模块、桥式整流电路、保护电路、单片机，其中，交流采样模块的输出端连接桥式整流电路的输入端，桥式整流电路的输出端连接保护电路的输入端，保护电路的输出端连接单片机的输入端。
2.如权利要求1所述的直流无刷电机的交流进线保护器，其特征在于，所述交流采样模块采用电流互感器。
3.如权利要求1所述的直流无刷电机的交流进线保护器，其特征在于，所述桥式整流电路至少包括六个二极管构成的三相桥式整流电路。
4.如权利要求1所述的直流无刷电机的交流进线保护器，其特征在于，所述单片机采用C8051f410单片机。
5.如权利要求1所述的直流无刷电机的交流进线保护器，其特征在于，所述保护电路包括过流延迟保护电路和短路快速保护电路。
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