CN203839925U - 直流电机过载保护器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种直流电机过载保护器，其包括电压取样器、继电器、电压比较电路及提供基准电压和电池电压的电压源，电压比较电路包括第一、第二电压比较器，第一电压比较器“+”输入端接入取样电压，“-”输入端接入基准电压，输出端连接第一NPN型三极管的基极，集电极分支接入电池电压和第二电压比较器“+”输入端，且位于该电池电压端与“+”输入端之间连接一端接地的电容；第二电压比较器“-”输入端接入基准电压，输出端连接第二NPN型三极管的基极，集电极分支接入继电器输入回路一端和二极管负极，输入回路另一端接入电池电压，二极管正极接入第一电压比较器“+”输入端。本实用新型检测精度高、反应灵敏，适合于直流过载保护。
Description
技术领域
本实用新型涉及电机过载保护，是一种直流电机过载保护器。
背景技术
现有的电机过载保护通常是通过过载电流变化的特性实现，常用的产品有霍尔电流检测元件、电流互感器、继电器等，其中互感器多用于交流电机中。在直流电机保护中多采用热继电器，但热继电器的反应灵敏度较低，实际工作中往往出现电机已经过载损坏，而电流仍未自动切断的现象。而采用电流互感器，单个元件使用成本过高。为此，有待设计一种新的直流电机过载保护器。
发明内容
为克服上述不足，本实用新型的目的是向本领域提供一种直流电机过载保护器，使其解决现有同类产品反应灵敏度较低，过载保护效果欠佳，使用成本较高的技术问题。其目的是通过如下技术方案实现的。
一种直流电机过载保护器，其主要结构在于该直流电机过载保护器包括直流电机电压取样器、控制直流电机通断的继电器、电压比较电路，以及提供基准电压和电池电压的电压源，所述电压比较电路包括第一电压比较器、第二电压比较器，所述第一电压比较器“+”输入端接入所述电压取样器的取样电压，“-”输入端接入所述基准电压，第一电压比较器的输出端连接第一NPN型三极管的基极，第一NPN型三极管的集电极接入所述电压源的电池电压；所述第二电压比较器的“+”输入端接入所述电池电压，且位于该电池电压端与“+”输入端之间连接电容一端，电容另一端接地；所述第二电压比较器的“-”输入端接入所述基准电压，第二电压比较器的输出端连接第二NPN型三极管的基极，第二NPN型三极管的集电极接入所述继电器输入回路的一端，继电器输入回路的另一端接入所述电压源的电池电压，同时，该第二NPN型三极管的集电极连接二极管的负极，二极管的正极连接至所述第一电压比较器的“+”输入端。该直流电机过载保护器实质上是利用直流电机过载时电流变大、电压降低这一特性，通过上述电压比较电路，对直流电机取样电压与基准电压进行比较，从而控制继电器的通断，有效防止直流电机过载损坏的问题发生。
所述第一电压比较器的输出端连接绿指示灯，所述第二电压比较器的输出端连接红指示灯。通过设置指示灯，方便操作人员得知该过载保护器的当前状态，绿指示灯亮起时表示工作正常，红指示灯亮起时表示工作故障。
所述第一电压比较器的“+”输入端与所接入的电压取样器之间连接可调电阻R5，可调电阻R5与第一电压比较器“+”输入端之间连接可调电阻R6一端和所述二极管的正极，可调电阻R6另一端接地。通过设置上述可调电阻R5、R6，从而方便对第一电压比较器的“+”输入端电压进行调节，以适应不同直流电机的过载保护。
所述第一NPN型三极管的集电极与所述电压源的电池电压端之间连接可调电阻R10，所述电容为可调电容。通过设置可调电阻R10和可调电容C3，方便调节电压源的电池电压对电容C3的充电时间，从而使继电器的动作时机更为准确，减少误操作。
本实用新型通过设置基准电压与直流电机取样电压进行对比，从而控制继电器的通断，实现电机过载保护的目的。具有成本低、检测精度高、反应灵敏的优点，适合作为各类直流过载保护器使用。
附图说明
图1是本实用新型电压比较电路的电路示意图。
图2是本实用新型电压源的电路示意图。
图中序号的名称为：1、电压取样器，2、继电器、3、第一电压比较器，4、第二电压比较器。图中Q1表示第一NPN型三极管，Q2表示第二NPN型三极管，VREF表示基准电压，BATT表示电池电压，VC表示取样电压。
具体实施方式
现结合附图，对本实用新型作进一步描述。
如图1、图2所示，该直流电机过载保护器包括输出基准电压VREF和电池电压BATT的稳压源、对直流电机的电压进行取样的电压取样器1、控制直流电机通断的继电器2，以及将电压取样器的取样电压VC与稳压源的基准电压进行比较并控制继电器通断的电压比较电路，其中稳压源的型号为现有公知的TL431。电压比较电路包括第一电压比较器3、第二电压比较器4、第一NPN型三极管Q1、第二NPN型三极管Q2，其中第一电压比较器、第二电压比较器均采用型号为现有公知的LM324。
如图1所示，具体电压比较电路的结构为：电压取样器的取样电压VC接入第一电压比较器4的“+”输入端，且位于取样电压端与该“+”输入端之间连接可调电阻R5，在可调电阻R5与该“+”输入端之间分支连接可调电阻R6一端及二极管D3的正极，可调电阻R6另一端接地。第一电压比较器3“-”输入端接入稳压源的电池电压BATT，第一电压比较器的输出端分支连接第一NPN型三极管Q1的基极和绿指示灯D1，在上述输出端与第一NPN型三极管的基极之间连接电阻R9，在上述输出端与绿指示灯D1之间连接电阻R12。第一NPN形三极管的发射机接地，集电极分支连接稳压源的电池电压、第二电压比较器4的“+”输入端及电容C3一端，集电极与电池电压端之间连接电阻R10，电容C3另一端接地。第二电压比较器的“-”输入端接入稳压源的电池电压，第二电压比较器的输出端分支连接第二NPN型三极管Q2的基极和红指示灯D2，在该输出端与第二NPN型三极管的基极之间连接电阻R11，在该输出端与红指示灯D2之间连接电阻R13。第二NPN型三极管的发射端接地，集电极分支连接继电器2输入回路的一端和前述二极管D3的负极，继电器输入回路的另一端接入稳压源的电池电压，继电器的输出回路连接直流电机，控制直流电机通断。
该直流电机过载保护器的具体工作原理为：由稳压源输出基准电压VREF和电池电压BATT，由电压取样器1采集直流电机两端电压作为取样电压VC，取样电压经可调电阻R5、R6后进入第一电压比较器3的“+”输入端。当第一电压比较器的“+”输入端电压高于“-”输入端的基准电压时，第一电压比较器的输出端输出高电平，绿指示灯D1亮起，同时第一NPN型三极管Q1导通，拉低第二电压比较器4“+”输入端的电压，此时第二电压比较器的“+”输入端电压低于“-”输入端的基准电压，第二电压比较器的输出端输出低电平，红指示灯D2不亮，同时第二NPN型三极管Q2截止，继电器2输入回路不得电，继电器输出回路保持直流电机正常工作。当第一电压比较器的“+”输入端电压低于“-”输入端的基准电压时，第一电压比较器输出端输出低电平，绿指示灯D1灭，同时第一NPN型三极管Q1截止，由稳压源的电池电压经可调电阻R10后为电容C3充电，当电容C3电压超过基准电压时，即第二电压比较器的“+”输入端电压高于“-”输入端电压时，第二电压比较器的输出端输出高电平，红指示灯D2亮起，同时第二NPN型三极管Q2导通，继电器输入回路得电，从而切断继电器的输出回路，直流电机停止工作。此时，第一电压比较器的“+”输入端电压被二极管D3拉低，从而第一电压比较器保持低电平输出，实现当前工作状态的锁定，直至该直流电机过载保护器完全断电才能恢复。以上即为该直流电机过载保护器的工作原理。
Claims (4)
1.一种直流电机过载保护器，其特征在于该直流电机过载保护器包括直流电机电压取样器（1）、控制直流电机通断的继电器（2）、电压比较电路，以及提供基准电压（VREF）和电池电压（BATT）的电压源，所述电压比较电路包括第一电压比较器（3）、第二电压比较器（4），所述第一电压比较器“+”输入端接入所述电压取样器的取样电压（VC），“-”输入端接入所述基准电压，第一电压比较器的输出端连接第一NPN型三极管（Q1）的基极，第一NPN型三极管的集电极接入所述电压源的电池电压；所述第二电压比较器的“+”输入端接入所述电池电压，且位于该电池电压端与“+”输入端之间连接电容一端，电容另一端接地；所述第二电压比较器的“-”输入端接入所述基准电压，第二电压比较器的输出端连接第二NPN型三极管（Q2）的基极，第二NPN型三极管的集电极接入所述继电器输入回路的一端，继电器输入回路的另一端接入所述电压源的电池电压，同时，该第二NPN型三极管的集电极连接二极管的负极，二极管的正极连接至所述第一电压比较器的“+”输入端。
2.根据权利要求1所述的直流电机过载保护器，其特征在于所述第一电压比较器（3）的输出端连接绿指示灯，所述第二电压比较器（4）的输出端连接红指示灯。
3.根据权利要求1所述的直流电机过载保护器，其特征在于所述第一电压比较器（3）的“+”输入端与所接入的电压取样器（1）之间连接可调电阻R5，可调电阻R5与第一电压比较器“+”输入端之间分支连接可调电阻R6一端和所述二极管的正极，可调电阻R6另一端接地。
4.根据权利要求1所述的直流电机过载保护器，其特征在于所述第一NPN型三极管（Q1）的集电极与所述电压源的电池电压（BATT）端之间连接可调电阻R10，所述电容为可调电容。
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