CN218868138U - 一种电机带载功率指示电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种电机带载功率指示电路，涉及电机技术领域，所述电机带载功率指示电路包括电流检测支路、电机驱动支路和电机功率指示支路。电流检测支路从电机驱动支路的一端检测到电机运行的工作电流，并将检测到的电流信号反馈到电机功率指示支路中，控制电机功率指示支路中的指示灯闪烁发亮，由于电机负载越大，电流检测支路检测并反馈的电流信号使得指示灯闪烁的频率越快。电机在空转或功率小的情况下指示灯不亮，随着负载变大，功率提升，指示灯被闪烁点亮，并且功率越大指示灯闪烁的频率越高，让使用者更直接地通过视觉去判断电机运行状况，提示使用者调整推动电动工具的力度和使用手法，防止电动工具堵转，增加电动工具的使用寿命。

Description

一种电机带载功率指示电路

技术领域

本实用新型涉及电机技术领域，具体而言，涉及一种电机带载功率指示电路。

背景技术

目前市面上的电动工具适用于更专业的工作人员，在使用过程中，工作人员通过手感去判断电机的带载运行状况，手感判断需要一定经验积累，需要更多的时间去适应新的工具。对于非专业的普通用户来说，难以通过手感准确地把握电动工具的实时带载运行工况，因而在使用时会发生电动工具堵转的情况，导致电动工具的使用寿命大大降低，甚至导致电动工具直接烧毁损坏。

实用新型内容

本实用新型所要解决的问题是如何直观地判断电动工具带载运行的工况。

为解决上述问题，一方面，本实用新型提供了一种电机带载功率指示电路，包括电流检测支路、电机驱动支路和电机功率指示支路；

所述电机驱动支路的一端用于与电机电性相连，另一端用于接入电源；所述电流检测支路的一端与所述电机功率指示支路的一端电性相连，所述电流检测支路的另一端与所述电机驱动支路的一端电性相连，所述电流检测支路的另一端与所述电机功率指示支路的另一端相连；

所述电机功率指示支路包括串联的指示灯和电阻。

进一步地，所述电机带载功率指示电路还包括变压支路，所述变压支路的一端与电源连接，另一端设置多个电压输出端，用于输出多种电压。

进一步地，所述电机带载功率指示电路还包括整流支路，所述整流支路的一端与电源连接，另一端与所述变压支路的一端相连，所述整流支路的输出端为所述电机驱动支路供电，用于驱动电机转动。

进一步地，所述电机带载功率指示电路还包括电压检测支路，所述电压检测支路的一端与整流支路的另一端相连，所述电压检测支路的另一端用于与保护装置相连。

进一步地，所述电机带载功率指示电路还包括功率管驱动支路，所述功率管驱动支路的一端与所述电机驱动支路相连，另一端用于与波形发生器相连。

进一步地，所述电机带载功率指示电路还包括电源指示支路，所述电源指示支路的一端与所述电流检测支路的一端相连，另一端与所述变压支路的另一端相连。

进一步地，所述变压支路的另一端设置有5V电压输出端和15V电压输出端。

进一步地，所述变压支路的所述5V电压输出端为所述电流检测支路供电。

进一步地，所述变压支路的所述15V电压输出端为所述功率管驱动支路供电。

进一步地，所述电机带载功率指示电路还包括电势反馈支路，所述电势反馈支路的一端与所述电机驱动支路的一端相连，所述电势反馈支路的另一端用于与电势监控装置相连。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：

本实用新型提供的一种电机带载功率指示电路，电机驱动支路接收到来自电源的电流，驱动电机转动，电流检测支路可从电机驱动支路的一端检测到电机运行的工作电流，并将检测到的电流信号反馈到电机功率指示支路中，控制电机功率指示支路中的指示灯闪烁发亮，由于电机负载越大，电流检测支路检测并反馈的电流信号使得指示灯闪烁的频率越快。电机在空转或功率小的情况下指示灯不亮，随着负载变大，功率提升，指示灯被闪烁点亮，并且功率越大指示灯闪烁的频率越高，让使用者更直接地通过视觉去判断电机运行状况，而不通过手感去判断电机的运行状况，根据不同的显示状态，提示使用者调整推动电动工具的力度和使用手法，让电动工具不会进入堵转状态，电机始终运行在最佳的状态，从而提高工作效率和增加电动工具的使用寿命。增加电机运行功率指示灯，可以显示电机的带载情况，这样的电动工具更方便使用，适用于更多的人群，更好地服务于生产。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出了本实用新型实施例中电机带载功率指示电路的结构示意图；

图2示出了本实用新型实施例中控制器的管脚分布图；

图3示出了本实用新型实施例中电机驱动支路和功率管驱动支路示意图；

图4示出了本实用新型实施例中电流检测支路示意图；

图5示出了本实用新型实施例中电机功率指示支路示意图；

图6示出了本实用新型实施例中变压支路示意图；

图7示出了本实用新型实施例中整流支路示意图；

图8示出了本实用新型实施例中电压检测支路示意图；

图9示出了本实用新型实施例中电源指示支路示意图；

图10示出了本实用新型实施例中电势反馈支路示意图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地说明，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

图1示出了本实用新型实施例中电机带载功率指示电路的结构示意图，所述电机带载功率指示电路包括电流检测支路、电机驱动支路和电机功率指示支路；

所述电机驱动支路的一端用于与电机电性相连，另一端用于接入电源；所述电流检测支路的一端与所述电机功率指示支路的一端电性相连，所述电流检测支路的另一端与所述电机驱动支路的一端电性相连，所述电流检测支路的另一端与所述电机功率指示支路的另一端相连；所述电机功率指示支路包括串联的指示灯和电阻，为降低生产成本，电机功率指示支路中的指示灯可以优选发光二极管。

如图3-图5所示，电机驱动支路接收到来自电源的电流，驱动电机转动，电流检测支路从电机驱动支路的一端检测到电机运行的工作电流，并将检测到的电流信号反馈到电机功率指示支路中，控制电机功率指示支路中的指示灯发亮，需要说明的是，电流检测支路从电机驱动支路的一端检测到电机运行的工作电流，可以将检测到的电流传送到电流处理单元进行转化处理形成电流信号，其中，电流处理单元可以是比较器、电流放大电路、CPU或者PLC等器件或者电路，将电流转化成控制指示灯闪烁的电流信号。由于电机负载越大，电流检测支路检测并反馈的电流信号使得指示灯闪烁的频率越快。电机在空转或功率小的情况下指示灯不亮，随着负载变大，功率提升，指示灯被闪烁点亮，并且功率越大指示灯闪烁的频率越高，让使用者更直接地通过视觉去判断电机运行状况，而不通过手感去判断电机的运行状况，根据不同的亮度，提示使用者调整推动电动工具的力度和使用手法，让电动工具不会进入堵转状态，电机始终运行在最佳的状态，从而提高工作效率和增加电动工具的使用寿命。增加电机运行功率指示灯，可以显示电机的带载情况，这样的电动工具更方便使用，适用于更多的人群，更好地服务于生产。

在一种优选实施例中，还可以在电流检测支路和电机功率指示支路之间设置一个控制器，这里所述的控制器相当于电流处理单元，其中，所述电流检测支路的一端与所述控制器电性相连；所述电机功率指示支路的一端与所述控制器电性相连。因此增设控制器后，可以将检测到的电流反馈给控制器，控制器根据电流大小控制指示灯闪烁的频率。

图2-图5所示，电机驱动支路的一端经过功率管驱动支路与控制器上的管脚相连，所述控制器可以选用单片机、PLC等多种控制芯片，本实施例中可以选用型号为XMC1302的主控芯片。其中，电机驱动支路的三个输出端U、V和W分别对应三组输入端UH和UL、VH和VL以及WH和WL，三组输入端分别与控制器上标示的管脚对应连接，三个输出端U、V和W分别与电机接线盒上的对应接线柱相连，控制器向电机驱动支路输出控制信号，并驱动电机转动。电机驱动支路的输出端还与电流检测支路的另一端相连，电流检测支路的一端与控制器相连，如图2和图4所述，电流检测支路的一端标示有IPeak接线端和IRms接线端，这两个接线端分别与控制器上标示的管脚对应相连，电流检测支路将检测到的电机运行中的电流输送给控制器，控制器对接收到的电流信号进行处理之后，向电机功率指示支路发送闪烁信号，控制电机功率指示支路中的指示灯闪烁，由于电机负载越大，电流检测支路检测并反馈给控制器的电流越大，控制器控制指示灯闪烁的频率越快。电机在空转或功率小的情况下指示灯不亮，随着负载变大，功率提升，指示灯被闪烁点亮，并且功率越大指示灯闪烁的频率越高，让使用者更直接地通过视觉去判断电机运行状况。

另外，电机驱动支路以及电流检测支路的具体结构可以按照如图3和图4所示电路图进行搭建，但是在本实施例中并不限制电机驱动支路和电流检测支路的具体结构，电机驱动支路能够达到驱动电机转动，电流检测支路能够检测到电机负载转动时的工作电流，并将该工作电流准确反馈或者按比例反馈给控制器，只要其他的电路结构能够达到上述相同的效果，均可以作为电机驱动支路或者电流检测支路应用于本实施例中，并对应替换图3和图4的电路结构。

在本实用新型的一种实施例中，所述电机带载功率指示电路还包括变压支路，图6示出了本实施例中变压支路示意图，所述变压支路的一端与电源连接，另一端设置多个电压输出端，用于输出多种电压。这里所述的电源，可以是电网电源，也可以是发电设备供给的电源。变压支路用于将来自电源的高电压转化成稳定的直流低电压，变压之后的低电压更加适用于电子元器件以及控制器的驱动，防止高电压烧坏电子元器件和控制器。

在本实用新型的一种实施例中，所述电机带载功率指示电路还包括整流支路，图7示出了本实用新型实施例中整流支路示意图，所述整流支路的一端与电源连接，另一端与所述变压支路的一端相连，所述整流支路的输出端为所述电机驱动支路供电，用于驱动电机转动，如图7中BUS接线端与图6中BUS接线端相连，还与图3中电机驱动支路中的三个BUS接线端相连。整流支路用于将从电源引入的电流进行整流，使得输入至指示电路中的电流是稳定的，削弱电源波动对指示电路的影响，使得指示电路的稳定工作，减少指示电路中的敏感元器件损坏。

在本实用新型的一种实施例中，所述电机带载功率指示电路还包括电压检测支路，所述电压检测支路的一端与整流支路的另一端相连，所述电压检测支路的另一端用于与保护装置相连。在本实施例中，保护装置可以选用过压保护装置、失稳保护装置或者一些带有监测功能的控制器(主控芯片、单片机或PLC等)，保护装置在电路中电源电压失稳的时候，让电路断开，保护电路不受损。例如，图8示出了本实用新型实施例中电压检测支路示意图，电压检测支路用于采集整流支路输出的电压，并将采集的电压值反馈至控制器中，控制器对接收到的电压值进行监控，以保证整流支路输出的电压是稳定的，且电压值达到要求的电压值或处于要求的电压值范围内。当控制器检测到接收到的电压值波动幅度过大，此时控制器可以控制整个指示电路断电停止工作，避免指示电路在不稳定的电压环境中工作造成元器件的损坏。图8示出了一种电压检测支路的结构，除此之外，其他结构的电压检测支路，只要能够达到采集整流支路的输出电压并将电压值反馈至控制器的目的，都可以替换图8所示的电压检测支路，并应用到本实用新型的指示电路中。

在本实用新型的一种实施例中，所述电机带载功率指示电路还包括功率管驱动支路，所述功率管驱动支路的一端与所述电机驱动支路相连，另一端用于与波形发生器相连。所述功率管驱动支路设置在波形发生器和电机驱动支路之间，用于接收来自波形发生器输出的控制信号或控制波形，并根据控制信号控制电机驱动支路中的晶体管开断，从而控制电机驱动支路中三个输出端的连接状态，使得三个输出端交替通断，进而驱动电机工作。需要说明的是，所述波形发生器可以仅仅是一个单独的波形发生器，仅用于产生控制波，也可以是如图3所示的CPU，除了能够产生控制波之外，还可以完成其他功能。图3中仅示出了一种功率管驱动支路，除此之外，其他结构的功率管驱动支路，只要能够控制电机驱动支路中的晶体管按照要求规律性的通断，使得电机驱动支路能够驱动电机转动，均可以应用在本实用新型的指示电路中。

在本实用新型的一种实施例中，所述电机带载功率指示电路还包括电源指示支路，图9示出了本实用新型实施例中电源指示支路示意图，所述电源指示支路的一端与所述电流检测支路的一端相连，另一端与所述变压支路的另一端相连。电源指示支路用于指示电动工具中的指示电路处于通电的状态，只要整个指示电路通电，电流检测支路检测到电流，电源指示支路中也会相应的产生电流，电源指示支路中的二极管发亮。如图9中，所述电源指示支路包括串联的二极管和电阻，这仅是电源指示支路的一种结构形式，除此之外，图9中的二极管还可以更换为发声的警示器或者蜂鸣器，只要能够使得电源指示电路起到告知用户指示电路处于通电状态即可，其他能够达到相同功能的电路也可以应用到本实用新型中。

在本实用新型的一种实施例中，所述变压支路的另一端设置有5V电压输出端和15V电压输出端。所述变压支路的所述5V电压输出端为所述控制器、所述电机功率指示支路和所述电源指示支路供电。所述变压支路的所述15V电压输出端为所述功率管驱动支路供电。

从图6中可以看出，通过一个变压支路完成了两中不同电压的输出，图6仅示出了一种变压支路的电路结构，还可以采用其他的变压支路结构完成电压的变换，只要输出的电压能够驱动其余支路或者控制器的工作即可，例如可以采用两个单独的变压支路分别输出5V和15V的电压。

在本实用新型的一种实施例中，所述电机带载功率指示电路还包括电势反馈支路，所述电势反馈支路的一端与所述电机驱动支路的一端相连，所述电势反馈支路的另一端用于与电势监控装置相连。其中，电势监控装置可以选用带有电势监控功能的控制器或者控制系统，例如CPU、单片机等，所述电势反馈支路用于采集电机驱动支路输出端输出的电压，并将采集到的电压反馈至电势监控装置，电势监控装置根据电压，判断电路是否发生故障，避免电机长时间在异常的电压下工作造成损坏。需要说明的是，图10仅示出了电势反馈支路的一种结构，其他能够达到采集电机驱动支路输出端电压功能的电路也可以用在本实施例中，并替换图10在指示电路中的位置。

尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种电机带载功率指示电路，其特征在于，包括电流检测支路、电机驱动支路和电机功率指示支路；

所述电机驱动支路的一端用于与电机电性相连，另一端用于接入电源；所述电流检测支路的一端与所述电机功率指示支路的一端电性相连，所述电流检测支路的另一端与所述电机驱动支路的一端电性相连，所述电流检测支路的另一端与所述电机功率指示支路的另一端相连；

所述电机功率指示支路包括串联的指示灯和电阻。

2.根据权利要求1所述的电机带载功率指示电路，其特征在于，还包括变压支路，所述变压支路的一端与所述电源连接，另一端设置多个电压输出端，用于输出多种电压。

3.根据权利要求2所述的电机带载功率指示电路，其特征在于，还包括整流支路，所述整流支路的一端与所述电源连接，另一端与所述变压支路的一端相连，所述整流支路的输出端为所述电机驱动支路供电，用于驱动所述电机转动。

4.根据权利要求3所述的电机带载功率指示电路，其特征在于，还包括电压检测支路，所述电压检测支路的一端与所述整流支路的另一端相连，所述电压检测支路的另一端用于与保护装置相连。

5.根据权利要求4所述的电机带载功率指示电路，其特征在于，还包括功率管驱动支路，所述功率管驱动支路的一端与所述电机驱动支路相连，另一端用于与波形发生器相连。

6.根据权利要求2所述的电机带载功率指示电路，其特征在于，还包括电源指示支路，所述电源指示支路的一端与所述电流检测支路的一端相连，另一端与所述变压支路的另一端相连。

7.根据权利要求5所述的电机带载功率指示电路，其特征在于，所述变压支路的另一端设置有5V电压输出端和15V电压输出端。

8.根据权利要求7所述的电机带载功率指示电路，其特征在于，所述变压支路的所述5V电压输出端为所述电流检测支路供电。

9.根据权利要求7所述的电机带载功率指示电路，其特征在于，所述变压支路的所述15V电压输出端为所述功率管驱动支路供电。

10.根据权利要求1-9任一所述的电机带载功率指示电路，其特征在于，还包括电势反馈支路，所述电势反馈支路的一端与所述电机驱动支路的一端相连，所述电势反馈支路的另一端用于与电势监控装置相连。

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