CN209896687U - 一种电机综合保护器 - Google Patents
一种电机综合保护器 Download PDFInfo
- Publication number
- CN209896687U CN209896687U CN201920817838.8U CN201920817838U CN209896687U CN 209896687 U CN209896687 U CN 209896687U CN 201920817838 U CN201920817838 U CN 201920817838U CN 209896687 U CN209896687 U CN 209896687U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- resistor
- motor
- voltage
- operational amplifier
- circuit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 230000001012 protector Effects 0.000 title claims description 16
- 238000005070 sampling Methods 0.000 claims abstract description 15
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 32
- 240000007651 Rubus glaucus Species 0.000 description 1
- 235000011034 Rubus glaucus Nutrition 0.000 description 1
- 235000009122 Rubus idaeus Nutrition 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Control Of Direct Current Motors (AREA)
Abstract
本实用新型涉及一种电机综合保护器，包括H桥式驱动电路和数据采集电路，数据采集电路的输出端连接在所述H桥式驱动电路的使能端上，H桥式驱动电路的输入端用于连接驱动信号，电机M连接在H桥式驱动电路的输出端上。本实用新型通过对电机的工作电流和电压进行采样，并将采样的数据输入至H桥式驱动电路的使能端，当电机的工作电流和电压正常时，H桥式驱动电路的使能端有效，H桥式驱动电路驱动电机正常工作，当电机的工作电流和电压异常时，H桥式驱动电路的使能端无效，H桥式驱动电路不能驱动电机，电机停止工作，这样可以避免电机因过流、过压、欠流和欠压而烧坏，保证电机正常运行，提高矿井下作业的安全性。
Description
技术领域
本实用新型涉及电机保护领域，具体涉及一种电机综合保护器。
背景技术
电机是矿井下常用的电气设备之一，电机的正常工作是对矿井下安全作业的保障，但由于矿井内其他电气设备的影响，使得电机容易工作于过流、过压、欠流和欠压状态，这样会烧毁电机，当电机工作异常时，其他设备的工作也会受影响，严重影响矿井下的安全作业。现有一些电机保护器功能比较单一，现有的另一些电机保护器功能比较齐全，但体积较大，不方便使用。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种电机综合保护器，可以对电机进行过流、过压、欠流和欠压的综合保护且体积小，保证电机正常运行，提高矿井下作业的安全性，方便使用。
本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种电机综合保护器，包括H桥式驱动电路和用于采集电机M工作电流及电压的数据采集电路，所述数据采集电路的输出端连接在所述H桥式驱动电路的使能端上，所述H桥式驱动电路的输入端用于连接驱动信号，所述电机M连接在所述H桥式驱动电路的输出端上。
在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。
进一步，所述H桥式驱动电路具体为L293D型号的H桥式驱动芯片；所述电机M的正、负极分别连接在所述H桥式驱动芯片的两个输出引脚上。
进一步，所述数据采集电路包括用于采集所述电机M两端电压的电压采集子电路和用于采集所述电机M电流的电流采集子电路，所述电压采集子电路和所述电流采集子电路通过第一逻辑与门G1连接在所述H桥式驱动芯片的两个使能引脚上。
进一步，所述电压采集子电路包括第一比较器A1、第二比较器A2和第一逻辑与门G1；所述第一比较器A1的正极输入端通过电阻R1连接在电压为V1的电源端上，所述第一比较器A1的负极输入端通过电阻R2连接在所述电机M的正极上，所述第一比较器A1的负极输入端与输出端之间通过电阻R3连接，所述电阻R3的两端并联有电容C1；所述第二比较器A2的正极输入端通过电阻R4连接在所述电机M的正极输入端上，所述第二比较器A2的负极输入端通过电阻R5连接在电压为V2的电源端上，所述第二比较器A2的正极输入端与输出端之间通过电阻R6连接，所述电阻R6两端并联有电容C2；所述第一逻辑与门G1为二输入逻辑与门，所述第一比较器A1的输出端和所述第二比较器A2的输出端连接在所述第一逻辑与门G1的两个输入端上，所述第一逻辑与门G1的输出端连接在所述H桥式驱动芯片的一个使能引脚上；所述电压V1大于所述电压V2。
进一步，所述电流采集子电路包括电流互感器CT、第一运算放大器A3、第二运算放大器A4和第二逻辑与门G2；所述电流互感器CT的一次侧连接在所述电机M的负极和接地端之间，所述电流互感器CT的二次侧的两端连接有采样电阻R7，所述采样电阻R7与所述电流互感器CT的一个公共端连接在电阻R8的一端上，所述电阻R8的另一端与电容C3的一端相连，所述电容C3的另一端连接在所述采样电阻R7与所述电流互感器CT的另一个公共端上，并接地；所述第一运算放大器A3的负极输入端通过串联的电阻R9和电容C4连接在所述电容C3与所述电阻R8的公共端上；所述第一运算放大器A3的正极输入端依次通过电阻R10和电阻R11连接在电压为V3的电源端上，所述第一运算放大器A3的正极输入端还通过电阻R12接地，所述电阻R10与所述电阻R11的公共端连接电容C5的一端，所述电容C5的另一端接地；所述第二运算放大器A4的正极输入端连接在所述第一运算放大器A3的负极输入上，所述第二运算放大器A4的负极输入端依次通过电阻R13和电阻R14连接在电压为V4的电源上，所述第二运算放大器A4的负极输入端还通过电阻R15接地，所述电阻R13与所述电阻R14的公共端连接电容C6的一端，所述电容C6的另一端接地；所述第二逻辑与门G2为二输入逻辑与门，所述第一运算放大器A3的输出端和所述第二运算放大器A4的输出端连接在所述第二逻辑与门G2的两个输入端上，所述第二逻辑与门G2的输出端连接在所述H桥式驱动芯片的另一个使能引脚上；所述电压V3大于所述电压V4。
本实用新型的有益效果是：本实用新型一种电机综合保护器通过对电机的工作电流和电压进行采样，并将采样的数据输入至H桥式驱动电路的使能端，当电机的工作电流和电压正常时，H桥式驱动电路的使能端有效，H桥式驱动电路驱动电机正常工作，当电机的工作电流和电压异常时，H桥式驱动电路的使能端无效，H桥式驱动电路不能驱动电机，电机停止工作，这样可以避免电机因过流、过压、欠流和欠压而烧坏，保证电机正常运行，提高矿井下作业的安全性；同时，本实用新型中的H桥式驱动电路和数据采集电路结构简单，其集成起来构成集成电路板仅有IC卡片大小，方便使用。
附图说明
图1为本实用新型一种电机综合保护器的电路结构示意图。
图2为电压采集子电路的电路原理图；
图3为电流采集子电路的电路原理图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。
如图1所示，一种电机综合保护器，包括H桥式驱动电路和用于采集电机M工作电流及电压的数据采集电路，所述数据采集电路的输出端连接在所述H桥式驱动电路的使能端上，所述H桥式驱动电路的输入端用于连接驱动信号(驱动信号可以由树莓派提供)，所述电机M连接在所述H桥式驱动电路的输出端上。
在本具体实施例中：
所述H桥式驱动电路具体为L293D型号的H桥式驱动芯片；所述电机M的正、负极分别连接在所述H桥式驱动芯片的两个输出端上(具体分别为output1引脚和output2引脚)。
所述数据采集电路包括用于采集所述电机M两端电压的电压采集子电路和用于采集所述电机M电流的电流采集子电路，所述电压采集子电路和所述电流采集子电路通过第一逻辑与门G1连接在所述H桥式驱动芯片的两个使能引脚上(具体为Enable1引脚和Enable1引脚)。
如图2所示，所述电压采集子电路包括第一比较器A1、第二比较器A2和第一逻辑与门G1；所述第一比较器A1的正极输入端通过电阻R1连接在电压为V1的电源端上，所述第一比较器A1的负极输入端通过电阻R2连接在所述电机M的正极上，所述第一比较器A1的负极输入端与输出端之间通过电阻R3连接，所述电阻R3的两端并联有电容C1；所述第二比较器A2的正极输入端通过电阻R4连接在所述电机M的正极输入端上，所述第二比较器A2的负极输入端通过电阻R5连接在电压为V2的电源端上，所述第二比较器A2的正极输入端与输出端之间通过电阻R6连接，所述电阻R6两端并联有电容C2；所述第一逻辑与门G1为二输入逻辑与门，所述第一比较器A1的输出端和所述第二比较器A2的输出端连接在所述第一逻辑与门G1的两个输入端上，所述第一逻辑与门G1的输出端连接在所述H桥式驱动芯片的一个使能引脚上；所述电压V1大于所述电压V2。
在本具体实时中，第一比较器A1和第二比较器A2的型号可以采用LM324D。
电压V1作用于第一比较器A1的正极输入端，使得第一比较器A1的正极输入端的电压为电机M正常工作的最大电压值；电压V2作用于第二比较器A2的负极输入端，使得第二比较器A2的负极输入端的电压为电机M正常工作的最小电压值；当电机M在最大电压值与最小电压值之间工作时，电机正常工作；当电机M的正极电压超过最大电压值时，第一比较器A1输出低电平，第一逻辑与门G1输出低电平；当电机M的正极电压小于最小电压值时，第二比较器A2输出低电平，第一逻辑与门G1输出低电平；所以只有当电机M在最大电压值与最小电压值之间工作时，第一比较器A1和第二比较器A2才输出高电平，第一逻辑与门G1输出高电平。
如图3所示，所述电流采集子电路包括电流互感器CT、第一运算放大器A3、第二运算放大器A4和第二逻辑与门G2；所述电流互感器CT的一次侧连接在所述电机M的负极和接地端之间，所述电流互感器CT的二次侧的两端连接有采样电阻R7，所述采样电阻R7与所述电流互感器CT的一个公共端连接在电阻R8的一端上，所述电阻R8的另一端与电容C3的一端相连，所述电容C3的另一端连接在所述采样电阻R7与所述电流互感器CT的另一个公共端上，并接地；所述第一运算放大器A3的负极输入端通过串联的电阻R9和电容C4连接在所述电容C3与所述电阻R8的公共端上；所述第一运算放大器A3的正极输入端依次通过电阻R10和电阻R11连接在电压为V3的电源端上，所述第一运算放大器A3的正极输入端还通过电阻R12接地，所述电阻R10与所述电阻R11的公共端连接电容C5的一端，所述电容C5的另一端接地；所述第二运算放大器A4的正极输入端连接在所述第一运算放大器A3的负极输入上，所述第二运算放大器A4的负极输入端依次通过电阻R13和电阻R14连接在电压为V4的电源端上，所述第二运算放大器A4的负极输入端还通过电阻R15接地，所述电阻R13与所述电阻R14的公共端连接电容C6的一端，所述电容C6的另一端接地；所述第二逻辑与门G2为二输入逻辑与门，所述第一运算放大器A3的输出端和所述第二运算放大器A4的输出端连接在所述第二逻辑与门G2的两个输入端上，所述第二逻辑与门G2的输出端连接在所述H桥式驱动芯片的另一个使能引脚上；所述电压V3大于所述电压V4。
在本具体实时中，第一运算放大器A3和第二运算放大器A4的型号可以采用NCV20034。
电流采集子电路通过采样电阻R7对电流互感器CT感知的电机M的电流转化为电压进行采集；电压V3作用于第一运算放大器A3的正极输入端，并通过电阻R10、电阻R11、电阻R12和电容C5进行转化，用于表征第一运算放大器A3的正极输入端的电压为电机M正常工作的最大电流值；电压V4作用于第二运算放大器A4的负极输入端，并通过电阻R13、电阻R14、电阻R15和电容C6进行转化，用于表征第二运算放大器A4的负极输入端的电压为电机M正常工作的最小电流值；当电机M在最大电流值与最小电流值之间工作时，电机正常工作；当电机M的电流超过最大电流值时，第一运算放大器A3输出低电平，第二逻辑与门G2输出低电平；当电机M的电流小于最小电流值时，第二运算放大器A4输出低电平，第二逻辑与门G2输出低电平；所以只有当电机M在最大电流值与最小电流值之间工作时，第一运算放大器A3和第二运算放大器A4才输出高电平，第二逻辑与门G2输出高电平。
由于L293D型号的H桥式驱动芯片的使能引脚Enable1和Enable2是高电平有效，所以只有当第一逻辑与门G1和第二逻辑与门G2均输出高电平时，H桥式驱动芯片才可以驱动电机M工作；因此，当电机M工作于过流、过压、欠流和欠压时，H桥式驱动芯片的使能端会出现低电平，且不会驱动电机M，工作，进而实现了对电机的过流、过压、欠流和欠压保护。
本实用新型一种电机综合保护器通过对电机的工作电流和电压进行采样，并将采样的数据输入至H桥式驱动电路的使能端，当电机的工作电流和电压正常时，H桥式驱动电路的使能端有效，H桥式驱动电路驱动电机正常工作，当电机的工作电流和电压异常时，H桥式驱动电路的使能端无效，H桥式驱动电路不能驱动电机，电机停止工作，这样可以避免电机因过流、过压、欠流和欠压而烧坏，保证电机正常运行，提高矿井下作业的安全性；同时，本实用新型中的H桥式驱动电路和数据采集电路结构简单，其集成起来构成集成电路板仅有IC卡片大小，方便使用。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种电机综合保护器，其特征在于：包括H桥式驱动电路和用于采集电机M工作电流及电压的数据采集电路，所述数据采集电路的输出端连接在所述H桥式驱动电路的使能端上，所述H桥式驱动电路的输入端用于连接驱动信号，所述电机M连接在所述H桥式驱动电路的输出端上。
2.根据权利要求1所述的一种电机综合保护器，其特征在于：所述H桥式驱动电路具体为L293D型号的H桥式驱动芯片；所述电机M的正、负极分别连接在所述H桥式驱动芯片的两个输出引脚上。
3.根据权利要求2所述的一种电机综合保护器，其特征在于：所述数据采集电路包括用于采集所述电机M两端电压的电压采集子电路和用于采集所述电机M电流的电流采集子电路，所述电压采集子电路和所述电流采集子电路分别连接在所述H桥式驱动芯片的两个使能引脚上。
4.根据权利要求3所述的一种电机综合保护器，其特征在于：所述电压采集子电路包括第一比较器A1、第二比较器A2和第一逻辑与门G1；所述第一比较器A1的正极输入端通过电阻R1连接在电压为V1的电源端上，所述第一比较器A1的负极输入端通过电阻R2连接在所述电机M的正极上，所述第一比较器A1的负极输入端与输出端之间通过电阻R3连接，所述电阻R3的两端并联有电容C1；所述第二比较器A2的正极输入端通过电阻R4连接在所述电机M的正极输入端上，所述第二比较器A2的负极输入端通过电阻R5连接在电压为V2的电源端上，所述第二比较器A2的正极输入端与输出端之间通过电阻R6连接，所述电阻R6两端并联有电容C2；所述第一逻辑与门G1为二输入逻辑与门，所述第一比较器A1的输出端和所述第二比较器A2的输出端连接在所述第一逻辑与门G1的两个输入端上，所述第一逻辑与门G1的输出端连接在所述H桥式驱动芯片的一个使能引脚上；所述电压V1大于所述电压V2。
5.根据权利要求3所述的一种电机综合保护器，其特征在于：所述电流采集子电路包括电流互感器CT、第一运算放大器A3、第二运算放大器A4和第二逻辑与门G2；所述电流互感器CT的一次侧连接在所述电机M的负极和接地端之间，所述电流互感器CT的二次侧的两端连接有采样电阻R7，所述采样电阻R7与所述电流互感器CT的一个公共端连接在电阻R8的一端上，所述电阻R8的另一端与电容C3的一端相连，所述电容C3的另一端连接在所述采样电阻R7与所述电流互感器CT的另一个公共端上，并接地；所述第一运算放大器A3的负极输入端通过串联的电阻R9和电容C4连接在所述电容C3与所述电阻R8的公共端上；所述第一运算放大器A3的正极输入端依次通过电阻R10和电阻R11连接在电压为V3的电源端上，所述第一运算放大器A3的正极输入端还通过电阻R12接地，所述电阻R10与所述电阻R11的公共端连接电容C5的一端，所述电容C5的另一端接地；所述第二运算放大器A4的正极输入端连接在所述第一运算放大器A3的负极输入上，所述第二运算放大器A4的负极输入端依次通过电阻R13和电阻R14连接在电压为V4的电源端上，所述第二运算放大器A4的负极输入端还通过电阻R15接地，所述电阻R13与所述电阻R14的公共端连接电容C6的一端，所述电容C6的另一端接地；所述第二逻辑与门G2为二输入逻辑与门，所述第一运算放大器A3的输出端和所述第二运算放大器A4的输出端连接在所述第二逻辑与门G2的两个输入端上，所述第二逻辑与门G2的输出端连接在所述H桥式驱动芯片的另一个使能引脚上；所述电压V3大于所述电压V4。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201920817838.8U CN209896687U (zh) | 2019-05-30 | 2019-05-30 | 一种电机综合保护器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201920817838.8U CN209896687U (zh) | 2019-05-30 | 2019-05-30 | 一种电机综合保护器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN209896687U true CN209896687U (zh) | 2020-01-03 |
Family
ID=69001496
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201920817838.8U Expired - Fee Related CN209896687U (zh) | 2019-05-30 | 2019-05-30 | 一种电机综合保护器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN209896687U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113570827A (zh) * | 2021-06-30 | 2021-10-29 | 深圳市科陆精密仪器有限公司 | 继电器扩展模块及气体检测报警系统 |
-
2019
- 2019-05-30 CN CN201920817838.8U patent/CN209896687U/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113570827A (zh) * | 2021-06-30 | 2021-10-29 | 深圳市科陆精密仪器有限公司 | 继电器扩展模块及气体检测报警系统 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104753328B (zh) | 超宽输入电压开关电源的限流高压启动电路 | |
| CN109037808A (zh) | 一种家用小容量电动车铅酸蓄电池修复器 | |
| CN104768258B (zh) | 恒流驱动led过流过压保护电路 | |
| CN114172114A (zh) | 一种模块电源输出保护电路 | |
| CN209896687U (zh) | 一种电机综合保护器 | |
| CN108448538A (zh) | 一种过压保护电路及其方法 | |
| CN201378730Y (zh) | 一种供电断路器保护电路 | |
| CN203871841U (zh) | 小型剩余电流动作保护断路器 | |
| CN109449880A (zh) | 一种大功率宇航模块电源输入欠压保护电路 | |
| CN204567528U (zh) | 北美版驻车加热器电源 | |
| CN109474045A (zh) | 一种电池放电控制电路 | |
| CN109217260A (zh) | 用于电动工具电池包的过流保护器 | |
| CN209571821U (zh) | 一种启动冲击电流抑制电路 | |
| CN101227075B (zh) | 一种带高压缺相保护的低压断路器 | |
| CN209029915U (zh) | 基于逆变器负载短路的限流保护电路 | |
| CN203445786U (zh) | 带过载保护的零线判断三相电源模块 | |
| CN208753463U (zh) | 一种家用小容量电动车铅酸蓄电池修复器 | |
| CN103795400B (zh) | 一种基于vicor模块的高精度采样电路 | |
| CN208158101U (zh) | 一种输出欠压及短路保护电路 | |
| CN105958589B (zh) | 应急电源充电机 | |
| CN214626342U (zh) | 芯片输出短路保护电路 | |
| CN2777817Y (zh) | 一种单片开关电源的保护电路 | |
| CN201797316U (zh) | 一种冗余电源系统的输出过压保护电路 | |
| CN220730305U (zh) | 一种电流采集电路 | |
| CN217717896U (zh) | 一种带限流保护功能的直流电流检测电路 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20200103 |