一种具有过载保护功能的直流电动机调速系统技术方案

本发明专利技术公开了一种具有过载保护功能的直流电动机调速系统，其特征在于，包括控制芯片U，分别与控制芯片U的UCC管脚和DIS管脚以及T管脚相连接的脉宽调制电路，分别与控制芯片U的R管脚和F管脚以及GND管脚相连接的三集管驱动电路，以及分别与控制芯片U的R管脚和三集管驱动电路相连接的过载保护电路。本发明专利技术结构简单，实用性强，本发明专利技术设置的脉宽调制电路能对输出脉冲的占空比进行连续的调节，即充分的对脉宽进行调整，而不会影响振荡频率，使脉冲的占空比达到99.99％，从而确保了本发明专利技术能输出高脉冲的占空比，很好的解决了脉宽调制器存在输出方波的占空比较低的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种具有过载保护功能的直流电动机调速系统
本专利技术涉及一种调速系统，具体是指一种具有过载保护功能的直流电动机调速系统。
技术介绍
直流电动机是一种将直流电能转换为机械能的电动机，因其良好的调速性能而在电力拖动中得到广泛应用。直流电动机则是通过脉宽调制器来实现调速的，其脉宽调制器的全称为:PulseWidthModulator、简称PWM。脉宽调制器是通过改变输出方波的占空比使负载上的平均电流功率从0-100％变化，从而改变直流电动机的速度。然而，现有的直流电动机所采用的脉宽调制器的输出方波的占空比多在50％左右，也就是说脉宽调制器输出的能量功率也只有50％左右，因此，现有的直流电动机所采用的脉宽调制器不仅存在输出方波的占空比较低，还存在易损坏的问题，导致直流电动机的功率过低，致使直流电动机能量功率得不到充分利用，从而现有的脉宽调制器无法满足人们的需求。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有的直流电动机所采用的脉宽调制器不仅存在输出方波的占空比较低，还存在易损坏的缺陷，提供一种具有过载保护功能的直流电动机调速系统。本专利技术的目的通过下述技术方案现实：一种具有过载保护功能的直流电动机调速系统，包括控制芯片U，分别与控制芯片U的UCC管脚和DIS管脚以及T管脚相连接的脉宽调制电路，分别与控制芯片U的R管脚和F管脚以及GND管脚相连接的三集管驱动电路，以及分别与控制芯片U的R管脚和三集管驱动电路相连接的过载保护电路；所述控制芯片U的GND管脚接地。所述过载保护电路包括三极管Q3，负极与三极管Q3的集电极相连接、正极经电感L1后与控制芯片U的R管脚相连接的极性电容C3，一端与三集管驱动电路相连接、另一端与三极管Q3的集电极相连接的电阻R8，P极经电阻R9后与三极管Q3的集电极相连接、N极与三极管Q3的发射极相连接后接地的二极管D4，其中一端与三极管Q3的基极相连接、另一端与三极管Q3的集电极相连接的电容C4，以及一端与三极管Q3的发射极相连接、另一端与三极管Q3的集电极共同形成过载保护电路的输出端的电阻R10。进一步的，所述脉宽调制电路包括一端与控制芯片U的UCC管脚相连接、另一端与控制芯片U的DIS管脚相连接的电阻R1，N极经电阻R2后与控制芯片U的DIS管脚相连接、P极接地的二极管D2，P极与控制芯片U的DIS管脚相连接、N极经可调电阻R3后与二极管D2的P极相连接的二极管D1，以及其中一端经可调电阻R4后与可调电阻R3的调节端相连接、另一端接地的电容C1；所述控制芯片U的T管脚与可调电阻R4的调节端相连接。再进一步的，所述三集管驱动电路包括三集管Q1，三集管Q2，一端与三集管Q2的基极相连接、另一端与控制芯片U的F管脚相连接的电阻R5，P极与控制芯片U的F管脚相连接、N极经电阻R6后与三集管Q2的发射极相连接的二极管D3，正极与三集管Q1的集电极相连接、负极与二极管D3的N极相连接的极性电容C2，以及一端与极性电容C2的负极相连接、另一端与控制芯片U的GND管脚相连接的电阻R7；所述三集管Q1的发射极与控制芯片U的R管脚相连接，该三集管Q1的基极与三集管Q2的集电极相连接；所述二极管D3的N极接地；所述三集管Q1的集电极经电阻R8后与三极管Q3的集电极相连接，所述控制芯片U的GND管脚经电阻R10后与三极管Q3的发射极相连接。更进一步的，所述电阻R1为二极管D1的正向电阻，该电阻R1＝电阻R2＝1kΩ；所述可调电阻R3＞电阻R1和电阻R2，且可调电阻R3＝10M。所述控制芯片U为NE555集成芯片。本专利技术与现有技术相比具有以下优点及有益效果：(1)本专利技术结构简单，实用性强，本专利技术设置的脉宽调制电路能对输出脉冲的占空比进行连续的调节，即充分的对脉宽进行调整，而不会影响振荡频率，使脉冲的占空比达到99.99％，从而确保了本专利技术能输出高脉冲的占空比，很好的解决了脉宽调制器存在输出方波的占空比较低的问题。(2)本专利技术设置的过载保护电路能在电动机的负载增大时，即电动机的电枢电流增大时，对三集管驱动电路进行有效的保护，从而很好的确保了本专利技术的可靠性。(3)本专利技术设置的三集管驱动电路实现了对直流电动机的启闭的准确控制。附图说明图1为本专利技术的整体电路结构示意图。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术作进一步地详细说明，但本专利技术的实施方式并不限于此。实施例如图1所示，本专利技术公开了一种具有过载保护功能的直流电动机调速系统，包括控制芯片U，分别与控制芯片U的UCC管脚和DIS管脚以及T管脚相连接的脉宽调制电路，分别与控制芯片U的R管脚和F管脚以及GND管脚相连接的三集管驱动电路，以及分别与控制芯片U的R管脚和三集管驱动电路相连接的过载保护电路；所述控制芯片U的GND管脚接地。本实施例中的控制芯片U优先采用了具有脉冲发生功能的NE555集成芯片来实现，该控制芯片U与脉宽调制电路相结合，能使输出脉冲的占空比得到连续的调节，即脉宽得到充分的调整，而不会影响控制芯片U的振荡频率，使脉冲的占空比达到99.99％。进一步地，所述脉宽调制电路包括电阻R1，电阻R2，可调电阻R3，可调电阻R4，二极管D1，二极管D2，以及电容C1。连接时，电阻R1的一端与控制芯片U的UCC管脚相连接，另一端与控制芯片U的DIS管脚相连接。二极管D2的N极经电阻R2后与控制芯片U的DIS管脚相连接，P极接地。二极管D1的P极与控制芯片U的DIS管脚相连接，N极经可调电阻R3后与二极管D2的P极相连接。电容C1的其中一端经可调电阻R4后与可调电阻R3的调节端相连接，另一端接地。所述控制芯片U的T管脚与可调电阻R4的调节端相连接。其中，所述的电阻R1为二极管D1的正向电阻，电阻R1＝电阻R2＝1kΩ；所述可调电阻R3＞电阻R1和电阻R2，且可调电阻R3＝10M，而可调电阻R4作为可调电阻R3的辅助电阻，其阻值应低于可调电阻R3的阻值，可调电阻R4的采用了阻值为1M的电位器来实现；其电容C1作为本电路的储能元件，容值则优先设定为0.1μF。再进一步的，所述三集管驱动电路包括三集管Q1，三集管Q2，电阻R5，电阻R6，电阻R7，极性电容C2，以及二极管D3。连接时，电阻R5的一端与三集管Q2的基极相连接，另一端与控制芯片U的F管脚相连接。二极管D3的P极与控制芯片U的F管脚相连接，N极经电阻R6后与三集管Q2的发射极相连接。极性电容C2的正极与三集管Q1的集电极相连接，负极与二极管D3的N极相连接。电阻R7的一端与极性电容C2的负极相连接，另一端与控制芯片U的GND管脚相连接。所述三集管Q1的发射极与控制芯片U的R管脚相连接，该三集管Q1的基极与三集管Q2的集电极相连接；所述二极管D3的N极接地；所述三集管Q1的集电极经电阻R8后与三极管Q3的集电极相连接，所述控制芯片U的GND管脚经电阻R10后与三极管Q3的发射极相连接。本实施例中的三集管Q1采用了型号为3AX81的放大管来实现，而三集管Q2则优先采用了3DG12；同时，电阻R5的阻值设定为4.7kΩ，电阻R6的阻值设定为47kΩ，电阻R7作为截流电阻，其阻值设定为10kΩ；极性电容C2作为触发电容器，其为高容值的2200μF充放电容；二极管D3则优先采用了1N4148的开关管。更进一步地，如图1所示，所述过载本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有过载保护功能的直流电动机调速系统，其特征在于，包括控制芯片U，分别与控制芯片U的UCC管脚和DIS管脚以及T管脚相连接的脉宽调制电路，分别与控制芯片U的R管脚和F管脚以及GND管脚相连接的三集管驱动电路，以及分别与控制芯片U的R管脚和三集管驱动电路相连接的过载保护电路；所述控制芯片U的GND管脚接地。

【技术特征摘要】
1.一种具有过载保护功能的直流电动机调速系统，其特征在于，包括控制芯片U，分别与控制芯片U的UCC管脚和DIS管脚以及T管脚相连接的脉宽调制电路，分别与控制芯片U的R管脚和F管脚以及GND管脚相连接的三集管驱动电路，以及分别与控制芯片U的R管脚和三集管驱动电路相连接的过载保护电路；所述控制芯片U的GND管脚接地。2.根据权利要求1所述的一种具有过载保护功能的直流电动机调速系统，其特征在于：所述过载保护电路包括三极管Q3，负极与三极管Q3的集电极相连接、正极经电感L1后与控制芯片U的R管脚相连接的极性电容C3，一端与三集管驱动电路相连接、另一端与三极管Q3的集电极相连接的电阻R8，P极经电阻R9后与三极管Q3的集电极相连接、N极与三极管Q3的发射极相连接后接地的二极管D4，其中一端与三极管Q3的基极相连接、另一端与三极管Q3的集电极相连接的电容C4，以及一端与三极管Q3的发射极相连接、另一端与三极管Q3的集电极共同形成过载保护电路的输出端的电阻R10。3.根据权利要求2所述的一种具有过载保护功能的直流电动机调速系统，其特征在于：所述脉宽调制电路包括一端与控制芯片U的UCC管脚相连接、另一端与控制芯片U的DIS管脚相连接的电阻R1，N极经电阻R2后与控制芯片U的DIS管脚相连接、P极接地的二极管D2，P极与控制芯片U的DIS管脚相连接、N极经可调电阻R3后与二极管...

【专利技术属性】
技术研发人员：王前明，
申请(专利权)人：四川新驱科为科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51