用于振动测试的电机控制与多功能保护电路制造技术

本发明专利技术涉及一种用于振动测试的电机控制与多功能保护电路，包括直流电机运行控制电路、短路保护电路、断路检测与断路点判断电路，具体包括光控MOS管U1、电感L1、电流传感器CS1、电机M、短路比较器IC1、断路比较器IC2、光耦IC3、驱动三极管Q1、短路三极管Q2、断路三极管Q3、限流电阻R1、基极电阻R2、阻挡稳压管DW1、输入电阻R3，晶闸管VT1等。本发明专利技术利用在主电路中串接电感及与电路参数配合关系以可靠地进行短路保护；结合电机运行控制信号与实际电流信号以可靠判断主电路的断路与否，并能可靠地分辨出是主电路内部断路，还是现场电机或其连线断路。该方法准确度高、实时性强、成本低、通用性好、可靠性高。

【技术实现步骤摘要】
用于振动测试的电机控制与多功能保护电路
本专利技术属于工业测控领域，涉及一种电路，特别涉及一种用于振动测试的电机控制与多功能保护电路，适用于对核电生产设备中进行松动件监测与校准的场合。
技术介绍
在核电站反应堆设备及其他生产设备中，常需监测生产设备中机械零部件的松动情况，以确保生产设备的安全运行。目前，常用的方案是:在需要被监测的生产设备上安装加速度传感器，并将加速度传感器的输出信号连接到安装在其附近的电荷放大器，再将电荷放大器的输出信号传输到控制室，同时，需定时对监测通道进行校准，为此，常在监测点附近安装用于模拟机械零部件脱落的试验撞击装置，该装置工作时是由电机-凸轮机构带动撞击部件，对生产设备进行周期性撞击，且撞击能量是预设的。现有方案的不足之处在于:撞击用的电机是安装在核电站反应堆设备上，工作环境恶劣，而其电机控制器是安装控制室，两者相距很远，因此，当电机装置或线路发生故障时，难以及时诊断故障类型及地点，维护困难。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术存在的不足，提出一种用于振动测试的电机控制与多功能保护电路。该电路采用集直流电机运行控制、短路保护、断路检测与断路点判断等功能电路于一体的电路处理方案。 本专利技术包括直流电机运行控制电路、短路保护电路、断路检测与断路点判断电路。 直流电机运行控制电路包括负电源电容C5、正电源电容C6、限流电阻R1、基极电阻R2、输入电阻R3、偏置电阻R4、晶闸管VT1、光控MOS管U1、驱动三极管Q1、阻挡稳压管DWl、电感L1、电感二极管Dl、电机二极管D2、电机M、电流传感器CSl、主电源电容C4，负电源电容C5的一端与电路负电源端VSS端连接，负电源电容C5的另一端接地，正电源电容C6的一端与电路正电源端VCC端连接，正电源电容C6的另一端接地，限流电阻Rl的一端与电路正电源端VCC端连接，限流电阻Rl的另一端与光控MOS管Ul的正输入端+IN端连接，光控MOS管Ul的负输入端-1N端与驱动三极管Ql的集电极c端连接，驱动三极管Ql的射极e端接地，驱动三极管Ql的基极b端与基极电阻R2的一端连接，基极电阻R2的另一端与阻挡稳压管DWl的阳极连接，阻挡稳压管DWl的阴极与输入电阻R3的一端、偏置电阻R4的一端及晶闸管VTl的阳极连接，偏置电阻R4的另一端与电路负电源端VSS端连接，晶闸管VTl的阴极接地，输入电阻R3的另一端与电机运行控制端UC端、前置电阻R16的一端连接，光控MOS管Ul的正输出端+端与电感LI的一端、电感二极管Dl的阳极连接，电感LI的另一端与电感二极管Dl的阴极、主电源电容C4的正端及主电源正端+E端连接，主电源电容C4的另一端与主电源负端-E端连接，光控MOS管Ul的负输出端-端经连线穿过电流传感器CSl的检测孔后与电机M的一端Al端、电机二极管D2的阴极及光耦电阻R18的一端连接，电机M的另一端A2端与主电源负端-E端连接，电机二极管D2的阳极与主电源负端-E端连接，电流传感器CSl的正电源端+V端与电路正电源端VCC端连接，电流传感器CSl的负电源端-V端与电路负电源端VSS端连接，电流传感器CSl的地端GND端接地，电流传感器CSl的输出端OUT端与短路电阻R12的一端、断路电阻R13的一端连接。 短路保护电路包括短路电阻Rl2、短路电容Cl、限压电阻Rl 1、左端电阻R9、右端电阻R10、过流稳压管DW2、短路比较器IC1、上拉电阻R8、驱动电阻R7、c极电阻R5、门极电阻R6、短路三极管Q2，短路电阻R12的另一端与短路电容Cl的一端、短路比较器ICl的负输入端-1N端连接，短路电容Cl的另一端接地，短路比较器ICl的正输入端+IN端与左端电阻R9的一端、右端电阻RlO的一端连接，左端电阻R9的另一端接地，右端电阻RlO的另一端与限压电阻Rll的一端、过流稳压管DW2的阴极连接，限压电阻Rll的另一端与电路正电源端VCC端连接，过流稳压管DW2的阳极接地，短路比较器ICl的正电源端+V端与电路正电源端VCC端连接，短路比较器ICl的负电源端-V端接地，短路比较器ICl的输出端OUT端与上拉电阻R8的一端、驱动电阻R7的一端及短路报警输出端US端连接，上拉电阻R8的另一端与电路正电源端VCC端连接，驱动电阻R7的另一端与短路三极管Q2的基极b端连接，短路三极管Q2的射极e端与电路正电源端VCC端连接，短路三极管Q2的集电极c端与c极电阻R5的一端连接，c极电阻R5的另一端与门极电阻R6的一端、晶闸管VTl的门极连接，晶闸管VTl的阴极接地，门极电阻R6的另一端接地。 断路检测与断路点判断电路包括断路电阻R13、断路电容C2、稳定电阻R14、稳定电容C3、分压电阻R15、前置电阻R16、上端电阻R17、光耦电阻R18、射极电阻R19、b极电阻R20、接地电阻R21、偏置稳压管DW3、断路比较器IC2、光耦IC3、断路三极管Q3，断路电阻R13的另一端与断路电容C2的一端、断路比较器IC2的正输入端+IN端连接，断路电容C2的另一端接地，前置电阻R16的另一端与分压电阻R15的一端、偏置稳压管DW3的阴极连接，偏置稳压管DW3的阳极接地，分压电阻R15的另一端与稳定电阻R14的一端、稳定电容C3的一端及断路比较器IC2的负输入端-1N端连接，稳定电阻R14的另一端接地，稳定电容C3的另一端接地，断路比较器IC2的正电源端+V端与电路正电源端VCC端连接，断路比较器IC2的负电源端-V端接地，断路比较器IC2的输出端OUT端与上端电阻R17的一端、b极电阻R20的一端及断路报警输出端UB端连接，上端电阻R17的另一端与电路正电源端VCC端连接，b极电阻R20的另一端与断路三极管Q3的基极b端连接，光耦电阻R18的另一端与光耦IC3的正输入端+IN端连接，光耦IC3的负输入端-1N端与主电源负端-E端连接，光耦IC3的射极输出端e端接地，光耦IC3的集电极输出端c端与射极电阻R19的一端、断路三极管Q3的射极e端连接，射极电阻R19的另一端与电路正电源端VCC端连接，断路三极管Q3的集电极c端与接地电阻R21的一端、断路类型输出端1端连接，接地电阻R21的另一端接地。 本专利技术的有益效果如下: 本专利技术利用在主电路中串接电感防止电流突变，以确保可靠地进行短路保护；结合电机运行控制信号与实际电流信号能可靠判断主电路断路与否，此外，在主电路的电机连接端处并联光耦支路，进而与断路输出信号相结合能可靠地分辨出是主电路是内部断路、还是现场电机或其连线断路。该方法准确度高、实时性强、成本低、通用性好、可靠性高。 【附图说明】 图1为本专利技术的电路图。 【具体实施方式】 下面结合附图对本专利技术作进一步说明。 如图1所示，一种用于振动测试的电机控制与多功能保护电路，包括直流电机运行控制电路、短路保护电路、断路检测与断路点判断电路。 直流电机运行控制电路包括负电源电容C5、正电源电容C6、限流电阻Rl、基极电阻R2、输入电阻R3、偏置电阻R4、晶闸管VT1、光控MOS管U1、驱动三极管Q1、阻挡稳压管DWl、电感L1、电感二极管Dl、电机二极管D2、电机M、电流传感器CSl、主电源电容C4，负电本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于振动测试的电机控制与多功能保护电路，包括直流电机运行控制电路、短路保护电路、断路检测与断路点判断电路，其特征在于：直流电机运行控制电路包括负电源电容C5、正电源电容C6、限流电阻R1、基极电阻R2、输入电阻R3、偏置电阻R4、晶闸管VT1、光控MOS管U1、驱动三极管Q1、阻挡稳压管DW1、电感L1、电感二极管D1、电机二极管D2、电机M、电流传感器CS1、主电源电容C4，负电源电容C5的一端与电路负电源端VSS端连接，负电源电容C5的另一端接地，正电源电容C6的一端与电路正电源端VCC端连接，正电源电容C6的另一端接地，限流电阻R1的一端与电路正电源端VCC端连接，限流电阻R1的另一端与光控MOS管U1的正输入端+IN端连接，光控MOS管U1的负输入端‑IN端与驱动三极管Q1的集电极c端连接，驱动三极管Q1的射极e端接地，驱动三极管Q1的基极b端与基极电阻R2的一端连接，基极电阻R2的另一端与阻挡稳压管DW1的阳极连接，阻挡稳压管DW1的阴极与输入电阻R3的一端、偏置电阻R4的一端及晶闸管VT1的阳极连接，偏置电阻R4的另一端与电路负电源端VSS端连接，晶闸管VT1的阴极接地，输入电阻R3的另一端与电机运行控制端UC端、前置电阻R16的一端连接，光控MOS管U1的正输出端+端与电感L1的一端、电感二极管D1的阳极连接，电感L1的另一端与电感二极管D1的阴极、主电源电容C4的正端及主电源正端+E端连接，主电源电容C4的另一端与主电源负端‑E端连接，光控MOS管U1的负输出端‑端经连线穿过电流传感器CS1的检测孔后与电机M的一端A1端、电机二极管D2的阴极及光耦电阻R18的一端连接，电机M的另一端A2端与主电源负端‑E端连接，电机二极管D2的阳极与主电源负端‑E端连接，电流传感器CS1的正电源端+V端与电路正电源端VCC端连接，电流传感器CS1的负电源端‑V端与电路负电源端VSS端连接，电流传感器CS1的地端GND端接地，电流传感器CS1的输出端OUT端与短路电阻R12的一端、断路电阻R13的一端连接；短路保护电路包括短路电阻R12、短路电容C1、限压电阻R11、左端电阻R9、右端电阻R10、过流稳压管DW2、短路比较器IC1、上拉电阻R8、驱动电阻R7、c极电阻R5、门极电阻R6、短路三极管Q2，短路电阻R12的另一端与短路电容C1的一端、短路比较器IC1的负输入端‑IN端连接，短路电容C1的另一端接地，短路比较器IC1的正输入端+IN端与左端电阻R9的一端、右端电阻R10的一端连接，左端电阻R9的另一端接地，右端电阻R10的另一端与限压电阻R11的一端、过流稳压管DW2的阴极连接，限压电阻R11的另一端与电路正电源端VCC端连接，过流稳压管DW2的阳极接地，短路比较器IC1的正电源端+V端与电路正电源端VCC端连接，短路比较器IC1的负电源端‑V端接地，短路比较器IC1的输出端OUT端与上拉电阻R8的一端、驱动电阻R7的一端及短路报警输出端US端连接，上拉电阻R8的另一端与电路正电源端VCC端连接，驱动电阻R7的另一端与短路三极管Q2的基极b端连接，短路三极管Q2的射极e端与电路正电源端VCC端连接，短路三极管Q2的集电极c端与c极电阻R5的一端连接，c极电阻R5的另一端与门极电阻R6的一端、晶闸管VT1的门极连接，晶闸管VT1的阴极接地，门极电阻R6的另一端接地；断路检测与断路点判断电路包括断路电阻R13、断路电容C2、稳定电阻R14、稳定电容C3、分压电阻R15、前置电阻R16、上端电阻R17、光耦电阻R18、射极电阻R19、b极电阻R20、接地电阻R21、偏置稳压管DW3、断路比较器IC2、光耦IC3、断路三极管Q3，断路电阻R13的另一端与断路电容C2的一端、断路比较器IC2的正输入端+IN端连接，断路电容C2的另一端接地，前置电阻R16的另一端与分压电阻R15的一端、偏置稳压管DW3的阴极连接，偏置稳压管DW3的阳极接地，分压电阻R15的另一端与稳定电阻R14的一端、稳定电容C3的一端及断路比较器IC2的负输入端‑IN端连接，稳定电阻R14的另一端接地，稳定电容C3的另一端接地，断路比较器IC2的正电源端+V端与电路正电源端VCC端连接，断路比较器IC2的负电源端‑V端接地，断路比较器IC2的输出端OUT端与上端电阻R17的一端、b极电阻R20的一端及断路报警输出端UB端连接，上端电阻R17的另一端与电路正电源端VCC端连接，b极电阻R20的另一端与断路三极管Q3的基极b端连接，光耦电阻R18的另一端与光耦IC3的正输入端+IN端连接，光耦IC3的负输入端‑IN端与主电源负端‑E端连接，光耦IC3的射极输出端e端接地，光耦IC3的集电极输出端c端与射极电阻R19的一端、断路三极管Q3的射极e端连接，射极电阻R1...

【技术特征摘要】
1.用于振动测试的电机控制与多功能保护电路，包括直流电机运行控制电路、短路保护电路、断路检测与断路点判断电路，其特征在于: 直流电机运行控制电路包括负电源电容C5、正电源电容C6、限流电阻R1、基极电阻R2、输入电阻R3、偏置电阻R4、晶闸管VTl、光控MOS管Ul、驱动三极管Ql、阻挡稳压管DWl、电感L1、电感二极管Dl、电机二极管D2、电机M、电流传感器CSl、主电源电容C4，负电源电容C5的一端与电路负电源端VSS端连接，负电源电容C5的另一端接地，正电源电容C6的一端与电路正电源端VCC端连接，正电源电容C6的另一端接地，限流电阻Rl的一端与电路正电源端VCC端连接，限流电阻Rl的另一端与光控MOS管Ul的正输入端+IN端连接，光控MOS管Ul的负输入端-1N端与驱动三极管Ql的集电极c端连接，驱动三极管Ql的射极e端接地，驱动三极管Ql的基极b端与基极电阻R2的一端连接，基极电阻R2的另一端与阻挡稳压管DWl的阳极连接，阻挡稳压管DWl的阴极与输入电阻R3的一端、偏置电阻R4的一端及晶闸管VTl的阳极连接，偏置电阻R4的另一端与电路负电源端VSS端连接，晶闸管VTl的阴极接地，输入电阻R3的另一端与电机运行控制端UC端、前置电阻R16的一端连接，光控MOS管Ul的正输出端+端与电感LI的一端、电感二极管Dl的阳极连接，电感LI的另一端与电感二极管Dl的阴极、主电源电容C4的正端及主电源正端+E端连接，主电源电容C4的另一端与主电源负端-E端连接，光控MOS管Ul的负输出端-端经连线穿过电流传感器CSl的检测孔后与电机M的一端Al端、电机二极管D2的阴极及光耦电阻R18的一端连接，电机M的另一端A2端与主电源负端-E端连接，电机二极管D2的阳极与主电源负端-E端连接，电流传感器CSl的正电源端+V端与电路正电源端VCC端连接，电流传感器CSl的负电源端-V端与电路负电源端VSS端连接，电流传感器CSl的地端GND端接地，电流传感器CSl的输出端OUT端与短路电阻R12的一端、断路电阻R13的一端连接； 短路保护电路包 括短路电阻R12、短路电容Cl、限压电阻R11、左端电阻R9、右端电阻RlO、过流稳压管DW2、短路比较器ICl、上拉电阻R8、驱动电阻R7、c极电阻R5、门极电阻R6、短路三极管Q2，短路电阻R12的另一端与短路电容Cl的一端、短路比较器ICl的负输入端-1N端连接，短路电容Cl的另一端接地，短路比较器ICl的正输入端+IN端与左端电阻R9的一端、右端电阻RlO的一端连接，左端电阻R9的另一端接地，右端电阻RlO的另一端与限压电阻Rll的一端、过流稳压管DW2的阴极连接，限压电阻Rll的另一端与电路正电源端VCC端连接，过流稳压管DW2的阳极接地，短路比较器ICl的正电源端+V端与电路正电源端VCC端连接，短路比较器ICl的负电源端-V端接地，短路比较器ICl的输出端OUT端与上拉电阻R8的一端、驱动电阻R7的一端及短路报警输出端US端连接，上拉电阻R8的另一端与电路正电源端VCC端连接，驱动电阻R7的另一端与短路三极管Q2的基极b端连接，短路三极管Q2的射极e端与电路正电源端VCC端连接，短路三极管Q2的集电极...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈德传，张卫，郑忠杰，
申请(专利权)人：杭州电子科技大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33