CN207368911U - 一种电机软启动电路 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开一种电机软启动电路，包括电源正极V+、电源负极V‑、控制信号端K、输入信号处理电路、输出信号驱动电路、电机M，所述电源正极V+接所述输出信号驱动电路的一端，所述输出信号驱动电路的另一端分别与所述电机M的一端、所述输入信号处理电路的一端、所述电源负极V‑相连接，所述电机M的另一端接所述电源负极V‑，所述输入信号处理电路的一端接所述控制信号端K，所述输入信号处理电路的另一端分别接所述电源负极V‑、所述输出信号驱动电路。本实用新型采用少量的元器件，实现了电机的软启动，最大限度的降低电机启动电流和减少电磁干扰；将输入的数字量开关信号，经RC充放电回路，转换为近似线性的模拟量输出，由此来限制电机启动电流的峰值。

Description

一种电机软启动电路
技术领域
本实用新型涉及一种电机软启动电路，属于电机与电力电子控制技术领域。
背景技术
电机在启动时，都会有很大的启动电流，所产生的尖峰，含有大量电磁干扰信号，严重影响自身和周边设备的正常运行。
为此，人们采取了多种方案，取得了一定的成效，但仍然存在以下问题：1、线路复杂，干扰严重，成本较高； 2、采用电感时，体积较大，难以小型化； 3、可靠性低，效率也不高。
实用新型内容
本实用新型的目的在于，针对现有技术的不足，解决上述技术问题，提出一种电机软启动电路，采用少量的元器件，将输入的数字量开关信号，经RC充放电回路，转换为近似线性的模拟量输出，由此来限制启动电流的峰值。
本实用新型采用如下技术方案：一种电机软启动电路，其特征在于，包括电源正极V+、电源负极V-、控制信号端K、输入信号处理电路、输出信号驱动电路、电机M，所述电源正极V+接所述输出信号驱动电路的一端，所述输出信号驱动电路的另一端分别与所述电机M的一端、所述输入信号处理电路的一端、所述电源负极V-相连接，所述电机M的另一端接所述电源负极V-，所述输入信号处理电路的一端接所述控制信号端K，所述输入信号处理电路的另一端分别接所述电源负极V-、所述输出信号驱动电路。
作为一种较佳的实施例，输入信号处理电路包括限流电阻R3、限流电阻R2、NPN型三极管T1，限流电阻R3的一端接控制信号端K，限流电阻R3的另一端接NPN型三极管T1的基极，NPN型三极管T1的发射极接电源负极V-，NPN型三极管T1的集电极接限流电阻R2的一端，限流电阻R2的另一端接输出信号驱动电路。
作为一种较佳的实施例，输出信号驱动电路包括充放电阻R1、充放电容C、PNP型三极管T2，充放电阻R1的一端接电源正极V+，充放电阻R1的另一端接PNP型三极管T2的基极，PNP型三极管T2的发射极接电源正极V+，PNP型三极管T2的集电极接电机M，PNP型三极管T2的基极接充放电容C的一端，充放电容C的 另一端接电源负极V-。
作为一种较佳的实施例，限流电阻R2的一端接PNP型三极管T2的基极。
作为一种较佳的实施例，控制信号端K没有控制信号时，NPN型三极管T1、PNP型三极管T2都截止不导通，充放电容C充电到电源电压V+；控制信号端K有控制信号时，NPN型三极管T1饱和导通，充放电容C经限流电阻R2放电，PNP型三极管T2的基极的电位开始下降，PNP型三极管T2的基极的电位下降了0.5V时，PNP型三极管T2开始导通，进入放大区工作，电机M的电流逐步上升，待电机M启动结束，PNP型三极管T2转入饱和工作状态，自身损耗降低；当控制信号端K的控制信号关断时，NPN型三极管T1立即截止，此时，充放电容C经充放电阻R1快速充电，PNP型三极管T2的基极的电位迅速提高，PNP型三极管T2截止，断开电机M的电流。
作为一种较佳的实施例，电机M采用28V直流供电，额定电流为1.5A。
作为一种较佳的实施例，充放电容C为电解电容或瓷片电容。
本实用新型所达到的有益效果：其一，本实用新型采用少量的元器件，实现了电机的软启动，最大限度的降低电机启动电流和减少电磁干扰，其成本低廉，批量生产时无需调试；其二，将输入的数字量开关信号，经RC充放电回路，转换为近似线性的模拟量输出，由此来限制电机启动电流的峰值；其三，本实用新型采用充放电容代替电感组成充放电回路，实现了限制启动电流的峰值。
附图说明
图1是本实用新型的电路原理图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。
图1是本实用新型的电路原理图。本实用新型提出一种电机软启动电路，包括电源正极V+、电源负极V-、控制信号端K、输入信号处理电路、输出信号驱动电路、电机M，电源正极V+接输出信号驱动电路的一端，输出信号驱动电路的另一端分别与电机M的一端、输入信号处理电路的一端、电源负极V-相连接，电机M的另一端接电源负极V-，输入信号处理电路的一端接控制信号端K，输入信号处理电路的另一端分别接电源负极V-、输出信号驱动电路。
作为一种较佳的实施例，输入信号处理电路包括限流电阻R3、限流电阻R2、NPN型三极管T1，限流电阻R3的一端接控制信号端K，限流电阻R3的另一端接NPN型三极管T1的基极，NPN型三极管T1的发射极接电源负极V-，NPN型三极管T1的集电极接限流电阻R2的一端，限流电阻R2的另一端接输出信号驱动电路；NPN型三极管T1起到信号电平的转换作用；限流电阻R2、限流电阻R3起到限流作用。因为一般的控制信号端K的控制信号电平为5V或3.3V，而电机M却工作在几伏至几百伏之间的电压等级，两者必须进行转换。
作为一种较佳的实施例，输出信号驱动电路包括充放电阻R1、充放电容C、PNP型三极管T2，充放电阻R1的一端接电源正极V+，充放电阻R1的另一端接PNP型三极管T2的基极，PNP型三极管T2的发射极接电源正极V+，PNP型三极管T2的集电极接电机M，PNP型三极管T2的基极接充放电容C的一端，充放电容C的 另一端接电源负极V-；PNP型三极管T2相当于一个可变电阻，起到驱动电流的调节、限制作用；充放电阻R1、限流电阻R2、充放电容C是充放电回路。通过选择充放电阻R1、限流电阻R2、充放电容C的参数，保证整个启动过程中，PNP型三极管T2都处在线性的放大工作区。电机M启动后，PNP型三极管T2进入饱和工作区。
作为一种较佳的实施例，限流电阻R2的一端接PNP型三极管T2的基极。
作为一种较佳的实施例，控制信号端K没有控制信号时，NPN型三极管T1、PNP型三极管T2都截止不导通，充放电容C充电到电源电压V+；控制信号端K有控制信号时，NPN型三极管T1饱和导通，充放电容C经限流电阻R2放电，PNP型三极管T2的基极的电位开始下降，PNP型三极管T2的基极的电位下降了0.5V时，PNP型三极管T2开始导通，进入放大区工作，电机M的电流逐步上升，待电机M启动结束，PNP型三极管T2转入饱和工作状态，自身损耗降低；当控制信号端K的控制信号关断时，NPN型三极管T1立即截止，此时，充放电容C经充放电阻R1快速充电，PNP型三极管T2的基极的电位迅速提高，PNP型三极管T2截止，断开电机M的电流。
本实用新型中的NPN型三极管T1为小功率NPN三极管，PNP型三极管T2为中功率或大功率PNP三极管。如果电机M功率较大时，T2可以选用PNP复合管或功率模块。
作为一种较佳的实施例，电机M采用28V直流供电，额定电流为1.5A。
作为一种较佳的实施例，充放电容C为电解电容或瓷片电容。
作为一种较佳的实施例，限流电阻R3的参数，依控制信号的电压等级而确定；限流电阻R2的参数，要保证电机M启动后，PNP型三极管T2工作在饱和状态；充放电阻R1、限流电阻R2、充放电容C的参数，要保证在整个启动过程中，PNP型三极管T2都处在放大工作区；由于启动时，PNP型三极管T2工作在放大区，瞬时功耗很大。为了保证可靠性，PNP型三极管T2的功率余量尽可能选大一些。如果频繁启动，还得考虑PNP型三极管T2的散热；本实用新型的充放电容C的漏电流要尽量小些。
本实用新型应用于飞机搜索探照灯角度的电机控制中，经齿轮减速后，可使探照灯的搜索角在0度~ 90度之间随意调节，取得了良好效果。
本实用新型的电机M采用28V直流供电，额定电流1.5A，控制信号端M的控制信号是微机的5V电平。
电机M的正、反转由另外的极性转换电路实现，与本实用新型无关。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种电机软启动电路，其特征在于，包括电源正极V+、电源负极V-、控制信号端K、输入信号处理电路、输出信号驱动电路、电机M，所述电源正极V+接所述输出信号驱动电路的一端，所述输出信号驱动电路的另一端分别与所述电机M的一端、所述输入信号处理电路的一端、所述电源负极V-相连接，所述电机M的另一端接所述电源负极V-，所述输入信号处理电路的一端接所述控制信号端K，所述输入信号处理电路的另一端分别接所述电源负极V-、所述输出信号驱动电路。
2.根据权利要求1所述的一种电机软启动电路，其特征在于，所述输入信号处理电路包括限流电阻R3、限流电阻R2、NPN型三极管T1，所述限流电阻R3的一端接控制信号端K，所述限流电阻R3的另一端接所述NPN型三极管T1的基极，所述NPN型三极管T1的发射极接所述电源负极V-，所述NPN型三极管T1的集电极接所述限流电阻R2的一端，所述限流电阻R2的另一端接所述输出信号驱动电路。
3.根据权利要求2所述的一种电机软启动电路，其特征在于，所述输出信号驱动电路包括充放电阻R1、充放电容C、PNP型三极管T2，所述充放电阻R1的一端接所述电源正极V+，所述充放电阻R1的另一端接所述PNP型三极管T2的基极，所述PNP型三极管T2的发射极接所述电源正极V+，所述PNP型三极管T2的集电极接所述电机M，所述PNP型三极管T2的基极接所述充放电容C的一端，所述充放电容C的另一端接所述电源负极V-。
4.根据权利要求3所述的一种电机软启动电路，其特征在于，所述限流电阻R2的一端接所述PNP型三极管T2的基极。
5.根据权利要求4所述的一种电机软启动电路，其特征在于，所述控制信号端K没有控制信号时，所述NPN型三极管T1、所述PNP型三极管T2都截止不导通，所述充放电容C充电到电源电压V+；所述控制信号端K有控制信号时，所述NPN型三极管T1饱和导通，所述充放电容C经所述限流电阻R2放电，所述PNP型三极管T2的基极的电位开始下降，所述PNP型三极管T2的基极的电位下降了0.5V时，所述PNP型三极管T2开始导通，进入放大区工作，所述电机M的电流逐步上升，待所述电机M启动结束，所述PNP型三极管T2转入饱和工作状态，自身损耗降低；当所述控制信号端K的控制信号关断时，所述NPN型三极管T1立即截止，此时，所述充放电容C经所述充放电阻R1快速充电，所述PNP型三极管T2的基极的电位迅速提高，所述PNP型三极管T2截止，断开所述电机M的电流。
6.根据权利要求1所述的一种电机软启动电路，其特征在于，所述电机M采用28V直流供电，额定电流为1.5A。
7.根据权利要求3所述的一种电机软启动电路，其特征在于，所述充放电容C为电解电容或瓷片电容。
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