CN219957796U - 电机过温检测电路及装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种电机过温检测电路及装置。所述电路包括温度检测单元、第一电压发生单元、电流检测单元、第二电压发生单元、比较单元及预警单元；所述温度检测单元配置为获取源自电机的温度信号；所述第一电压发生单元配置为根据所述温度信号生成至少一温度电压；所述电流检测单元配置为获取电机的工作电流；所述第二电压发生单元配置为根据所述工作电流生成至少一基准电压；所述比较单元配置为依据所述温度电压与所述基准电压生成比较信号；所述预警单元配置为依据所述比较信号向外预警。本实用新型公开电路对电机温度的检测及预警与电机的当前工作电流强相关，以使电机发生堵转等故障造成过流时，使基准电压降低，以提高温度检测的灵敏度。

Description

电机过温检测电路及装置

技术领域

本实用新型涉及电机检测领域，具体而言，涉及一种电机过温检测电路及装置。

背景技术

电机作为依据电磁感应定律实现电能转换或传递的电磁装置，其在长时间运转后会由于转动过程产生发热现象。为确定电机的发热状态需要对电机的温度进行检测。通过对电机发热的分析，在电机处在诸如堵转等故障时，及时电机因机械或外部原因未发生转动，但电机的工作电流会迅速上升，使电机的温度快速增高。

那么在对电机的温度检测中，有必要根据电机的工作电流实时控制对电机温度检测的基准，保证对电机的温度检测有灵敏度，一方面适用电机正常运转时的发热，另一方面适用电机在发生故障时，因过流造成的发热。

实用新型内容

基于此，本实用新型实施例公开一种电机过温检测电路。所述电路包括温度检测单元、第一电压发生单元、电流检测单元、第二电压发生单元、比较单元及预警单元；所述温度检测单元配置为获取源自电机的温度信号；所述第一电压发生单元配置为根据所述温度信号生成至少一温度电压；所述电流检测单元配置为获取电机的工作电流；所述第二电压发生单元配置为根据所述工作电流生成至少一基准电压；所述比较单元配置为依据所述温度电压与所述基准电压生成比较信号；所述预警单元配置为依据所述比较信号向外预警。

本实用新型实施例优选的，所述温度检测单元为至少一温度传感器；所述温度传感器配置为部署在所述电机的线圈附近，以依据所述线圈附近的温度生成所述温度信号。

本实用新型实施例优选的，所述第一电压发生单元配置为依据所述温度信号生成及放大至少一所述温度电压。

本实用新型实施例优选的，所述第一电压发生单元包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻及第一运算放大器；所述温度检测单元通过所述第一电阻及所述第二电阻接地；所述第一运算放大器的正端耦接在所述第一电阻及所述第二电阻之间，输出端通过所述第三电阻及所述第四电阻接地，负端耦接在所述第三电阻及所述第四电阻之间。

本实用新型实施例优选的，所述第二电压发生单元配置为依据所述工作电流反比例的放大生成所述工作电压。

本实用新型实施例优选的，所述第二电压发生单元包括第五电阻、第六电阻、第七电阻、恒流源及第一PNP型三极管；所述电流检测单元通过所述第五电阻及所述第六电阻接地；所述第一PNP型三极管的基极耦接在所述第五电阻及所述第六电阻之间，集电极通过所述第七电阻接地，发射极耦接所述恒流源；所述比较单元的第二输入端耦接所述第一PNP型三极管的集电极与所述第七电阻之间。

本实用新型实施例优选的，所述比较单元包括电压比较器、第八电阻及第九电阻；所述电压比较器的第一输入端通过所述第八电阻与所述第一电压发生单元耦接，第二输入端通过所述第八电阻与所述第二电压发生单元耦接，输出端耦接所述预警单元。

本实用新型实施例优选的，所述预警单元为声光报警单元。

本实用新型实施例优选的，所述第二电压发生单元配置为依据所述工作电流反比例阶梯的放大生成所述工作电压。

本实用新型实施例优选的，所述第二电压发生单元包括前电压发生电路、至少两级阶梯放大电路及后电压发生电路；所述前电压发生电路根据所述工作电流生成所述工作电压；所述阶梯放大电路比较各自配置的一阶梯电压及所述工作电压，以反比例的生成阶梯电流；所述后电压发生电路根据至少两个所述阶梯放大电路的阶梯电流生成所述基准电压。

本实用新型实施例至少公开一种电机过温检测装置。所述装置包括所述电机过温检测电路及工控机；所述工控机依据所述比较信号向云端广播有预警信息。

本实用新型实施例与现有技术相比，本实用新型对电机温度的检测及预警与电机的当前工作电流强相关，尤其是在电机发生堵转等造成过流时，工作电流使基准电压降低，那么基准电压在降低后，温度电压越加容易超过基准电压，造成放大器输出高电平，进而造成告警。

针对上述方案，本实用新型通过以下参照附图对公开的示例性实施例作详细描述，亦使本实用新型实施例的其它特征及其优点清楚。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为实施例一电路的结构图；

图2为实施例一第一电压发生单元的结构图；

图3为实施例一第二电压发生单元的结构图；

图4为实施例一比较单元的结构图；

图5为实施例二第二电压发生单元的结构图。

具体实施方式

为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的实施例。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使本申请的公开内容更加透彻全面。

实施例一

本实施例公开有电机过温检测电路。电机过温检测电路用于检测电机温度，以及根据电机的过流情况提高对电机温度检测的灵敏度。

请参考图1，所述电机过温检测电路包括温度检测单元100、第一电压发生单元300、电流检测单元200、第二电压发生单元、比较单元500及预警单元600。温度检测单元100获取源自电机线圈附近的温度信号。第一电压发生单元300根据温度信号生成有模拟量的温度电压。电流检测单元200获取电机的工作电流。第二电压发生单元400根据工作电流生成有基准电压。比较单元500比较温度电压与基准电压的取值，以生成数字量的比较信号。预警单元600根据比较信号的高电平或低电平向外发出预警。

请参考图2，本实施例中第一电压发生单元300包括电阻(R1、R2、R3、R4)及运算放大器U1。电阻(R1、R2、R3、R4)及运算放大器U1组成比例放大电路。具体的，温度检测单元100通过R1和R2接地，运算放大器U1的正端连接在R1，负端通过R4接地以及通过R3与输出端连接，比较单元500的一输入端连接到运算放大器U1的输出端。

那么，本实施例R1及R2使温度检测单元100输出的温度电流转化为温度电压。温度电压输入到运算放大器U1的正端，运算放大器U1根据R3和R4的配置在输出端对温度电压进行信号放大，放大后的温度电压输入到比较单元500。

优选的，温度检测单元100为温度传感器，温度传感器直接部署在靠近电机线圈的附近，以直接获取线圈附近的温度变化。

请参考图3，本实施例中第二电压发生单元400包括电阻(R5、R6、R7)、PNP型三极管Q1及恒流源。电流检测单元200通过R5和R6接地。PNP型三极管Q1的基极连接在R5，集电极通过R7接地，发射极连接恒流源。比较单元500的另一输入端连接在R7与集电极之间。

那么，本实施例R5及6使电流检测单元200输出的工作电流转化为工作电压。PNP型三极管Q1在工作电压增大时钳制恒流源向R7的基准电流，基准电流通过R7形成有基准电压，基准电压输入到比较单元500。那么随着工作电流的增大，基准电压将持续减小，直到PNP型三极管Q1截止。

请参考图4，本实施例中比较单元500包括电阻(R8、R9)比较器U2。比较器U2的一输入端通过R8连接第一电压发生单元300，另一输入端通过R9连接第二电压发生单元400，输出端连接预警单元600。

那么，第一电压发生单元300输入的温度电压与第二发生单元输入的基准电压在比较器实时数值比较，在温度电压大于基准电压时，比较器输出高电平；在温度电压小于基准电压时，比较器输出低电平。

基于此，预警单元600为声光报警单元，声光报警单元依据输入的高、低电平使能蜂鸣器及LED，以提醒外部用户。

由此，本实施例对电机温度的检测及预警与电机的当前工作电流强相关，尤其是在电机发生堵转等造成过流时，工作电流使基准电压降低，那么基准电压在降低后，温度电压越加容易超过基准电压，造成放大器输出高电平，进而造成告警。

本实用新型实施例公开有一种电机过温检测装置。所述装置包括电机过温检测电路及工控机。所述工控机依据比较信号向云端广播有预警信息，以实现对非现场用户的告警。

实施例二

请参考图5，本实施例第二电压发生单元400包括电阻(R10到R23)、比较器(U3到U6)、NPN型三极管(Q2到Q5)及二极管(D1到D4)。

结合图中示出，电流检测单元200分别通过电阻(R10到R13)连接到比较器(U3到U6)的负端及通过R14接地。比较器(U3到U6)的正端分别输入有阶梯电压(Vref1到Vref4)，并且压Vref1到Vref4的电压值逐级增大。比较器(U3到U6)的输出端分别连接到NPN型三极管(Q2到Q5)的基极。NPN型三极管(Q2到Q5)的集电极分别连接到相互隔离的恒流源，发射极分别通过电阻(R15到R18)接地以及通过电阻(R19到R22)、二极管(D1到D4)后再通过R23接地。比较单元500连接在R23。

在初始状态下，电流检测单元200未输出工作电流，比较器(U3到U6)的输出端依次输出高电平。NPN型三极管(Q2到Q5)均导通。恒流源分别通过电阻(R19到R22)的线路提供基准电流，四个基准电流在R23汇合并转换为基准电压。

在检测状态下，电流检测单元200输出有工作电流且工作电流逐级增大时，比较器(U3到U6)的输出端依次翻转为低电平。NPN型三极管(Q2到Q5)依次截止。恒流源逐个停止对电阻(R19到R22)的线路提供基准电流，随着基准电流的数量减少，基准电压降低。

那么，通过配置电阻(R15到R18)及电阻(R19到R22)的非线性递增，可以使工作电流的增大与基准电压的降低呈现为非线性变化，以使电机堵转等异常工况造成电流增大时，本实施例装置能够提供有相适应灵敏度的温度检测及预警。

以上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 (10)

1.一种电机过温检测电路，其特征在于，

所述电路包括温度检测单元、第一电压发生单元、电流检测单元、第二电压发生单元、比较单元及预警单元；

所述温度检测单元配置为获取源自电机的温度信号；

所述第一电压发生单元配置为根据所述温度信号生成至少一温度电压；

所述电流检测单元配置为获取电机的工作电流；

所述第二电压发生单元配置为根据所述工作电流生成至少一基准电压；

所述比较单元配置为依据所述温度电压与所述基准电压生成比较信号；

所述预警单元配置为依据所述比较信号向外预警。

2.根据权利要求1所述的电机过温检测电路，其特征在于，

所述温度检测单元为至少一温度传感器；

所述温度传感器配置为部署在所述电机的线圈附近，以依据所述线圈附近的温度生成所述温度信号。

3.根据权利要求1所述的电机过温检测电路，其特征在于，

所述第一电压发生单元配置为依据所述温度信号生成及放大至少一所述温度电压。

4.根据权利要求3所述的电机过温检测电路，其特征在于，

所述第一电压发生单元包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻及第一运算放大器；

所述温度检测单元通过所述第一电阻及所述第二电阻接地；

所述第一运算放大器的正端耦接在所述第一电阻及所述第二电阻之间，输出端通过所述第三电阻及所述第四电阻接地，负端耦接在所述第三电阻及所述第四电阻之间；

所述比较单元的第一输入端耦接在所述第一运算放大器的输出端。

5.根据权利要求1所述的电机过温检测电路，其特征在于，

所述第二电压发生单元配置为依据所述工作电流反比例的放大生成所述基准电压。

6.根据权利要求4所述的电机过温检测电路，其特征在于，

所述第二电压发生单元包括第五电阻、第六电阻、第七电阻、恒流源及第一PNP型三极管；

所述电流检测单元通过所述第五电阻及所述第六电阻接地；

所述第一PNP型三极管的基极耦接在所述第五电阻及所述第六电阻之间，集电极通过所述第七电阻接地，发射极耦接所述恒流源；

所述比较单元的第二输入端耦接所述第一PNP型三极管的集电极与所述第七电阻之间。

7.根据权利要求1所述的电机过温检测电路，其特征在于，

所述比较单元包括电压比较器、第八电阻及第九电阻；

所述电压比较器的第一输入端通过所述第八电阻与所述第一电压发生单元耦接，第二输入端通过所述第八电阻与所述第二电压发生单元耦接，输出端耦接所述预警单元。

8.根据权利要求1所述的电机过温检测电路，其特征在于，

所述第二电压发生单元配置为依据所述工作电流反比例阶梯的放大生成所述基准电压。

9.根据权利要求1所述的电机过温检测电路，其特征在于，

所述第二电压发生单元包括前电压发生电路、至少两级阶梯放大电路及后电压发生电路；

所述前电压发生电路根据所述工作电流生成所述基准电压；

所述阶梯放大电路比较各自配置的一阶梯电压及所述基准电压，以反比例的生成阶梯电流；

所述后电压发生电路根据至少两个所述阶梯放大电路的阶梯电流生成所述基准电压。

10.一种电机过温检测装置，其特征在于，

所述装置包括如权利要求1到9任意一项所述电机过温检测电路及工控机；所述工控机依据所述比较信号向云端广播有预警信息。