电机过负载保护电路制造技术

一种电机过负载保护电路，包括电流采样单元、电流信号处理单元和电压信号比较单元，电流采样单元的输出端与电流信号处理单元的输入端连接，该电流信号处理单元的输出端与电压信号比较单元的输入端连接，该电压信号比较单元的输出端通过控制计算机与被控制电机连接；所述的电流采样单元设在该被控制电机的供电线路上。本实用新型专利技术的优点是：当被控制电机过载时，控制计算机根据信号的电平出现的变化控制电机以最快的加速度减速到停止。有效地避免了切断电源可能对电机驱动的转动机构或电机造成的损害。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种电机过负载保护电路，尤其涉及一种快速、可以调整阈值的 电机过负载保护电路。
技术介绍
目前常用的电机过负载保护电路一般为闭环控制，当电机过负载时，通过自动切 断电源保护电机。有时因为需要保护电机驱动的转动机构或电机本身，如果在电机高速运 转时切断电源，可能会对电机驱动的转动机构或电机造成损害，只能通过减速过程将电机 速度减到停止，而现有技术无法满足这一要求。
技术实现思路
本技术提供一种能够连接到控制计算机的电机过负载保护电路，旨在解决现 有技术中存在的当电机过负载时，通过自动切断电源保护电机，可能会对电机或电机驱动 的转动机构造成损害的问题。本技术采取如下技术方案包括电流采样单元、电流信号处理单元和电压信 号比较单元，电流采样单元的输出端与电流信号处理单元的输入端连接，该电流信号处理 单元的输出端与电压信号比较单元的输入端连接，该电压信号比较单元的输出端通过控制 计算机与被控制电机连接；所述的电流采样单元设在该被控制电机的供电线路上。所述的电流采样单元为电流传感器。所述的电流信号处理单元包括依次连接的保护电路、负反馈放大电路和整流滤波 电路，该保护电路由两个方向相反的二极管并联构成；该负反馈放大电路包括运算放大器 IC1和连接在其输出端与负输入端之间的反馈电阻构成，该运算放大器IC1的负输入端与 所述的电流传感器的输出端连接，该运算放大器IC1的正输入端接地，该运算放大器IC1 的正、负输入端分别与所述的保护电路的二极管的两端连接；该整流滤波电路由电阻R1和 R2、二极管D3和电容C1组成，所述的运算放大器IC1的输出端通过串联的电阻R1和二极 管D3后与电阻R2和电容C1的一端连接，该连接端作为该电流信号处理单元的输出端，该 电阻R2和电容C1的另一端接地。所述的电压信号比较单元由运算放大器IC2、电位器VR1和电阻R3组成，电位器 VR1的一端连接到电源正极，该电位器VR1的另一端接电源负极或接地，该电位器VR1的中 间抽头通过电阻R3或直接与运算运算放大器IC2的一个输入端连接，该运算运算放大器 IC2的另一个输入端与所述的电流信号处理单元的输出端连接。在所述的电压信号比较单元的输出端连接一电平整理电路，该电平整理电路包括 电阻1 4、1 5、1 6、二极管D4和稳压二极管ZD1，电阻R4与二极管D4串联后与电阻R5、R6的 一端连接，该电阻R5、R6的另一端分别与稳压二极管ZD1的正极和负极连接，该稳压二极管 ZD1的负极作为该电平整理电路的输出端，并与所述的控制计算机连接，该稳压二极管ZD1 的正极接地。本技术的优点是电流传感器从被控制电机的供电线路上采样得到相应电 流信号，经过电流信号处理单元放大并转换为直流电压信号，并由电压信号比较单元将直 流电压信号与参考电压比较，输出相应的高或低电平的信号，并输出到控制计算机，当被控 制电机过载时，控制计算机根据信号的电平出现的变化控制电机以最快的加速度减速到停 止。有效地避免了切断电源可能对电机驱动的转动机构或电机造成的损害。附图说明图1为本技术的总体电路框图；图2为本技术实施例的电路原理图。具体实施方式参见图1，本技术包括电流采样单元1、电流信号处理单元2、电压信号比较单 元3和控制计算机4，电流采样单元1的输出端与电流信号处理单元2的输入端连接，该电 流信号处理单元2的输出端与电压信号比较单元3的输入端连接，该电压信号比较单元3 的输出端通过控制计算机4与被控制电机5连接。电流采样单元1为电流传感器S1 (参见 图2)，该电流传感器S1设在从被控制电机5的供电线路上，从该供电线路采样得到电流信 号。电流信号处理单元2将将电流传感器采样得到的电流信号进行放大转换为直流电压信 号。电压信号比较单元3放大转换得到的直流电压信号与参考电压比较，与参考信号的电 压高低不同时，输出信号的电平不同(高或低)。输出的电平信号连接到控制计算机4，当 被控制电机5过载时，控制计算机4根据信号的电平出现的变化控制电机5以最快的加速 度减速到停止。控制计算机4与电机5的之间采用常规连接方式(通过电机控制器6对电 机5进行控制)。参见图2，电流传感器S1采用1/2000互感式电流传感器，输出的电流为电机供电 电流的1/2000。对电流传感器S1的电流相位无要求。电流信号处理单元2由集成运算放大器IC1、反馈电阻Rf、保护二极管D1和D2、 由R1、R2、D3、C1组成的整流滤波电路组成。D1、D2为两个方向相反的二极管，连接在运算 放大器IC1的正负输入端，以保护IC1。运算放大器IC1选择一般性能的即可。反馈电阻 Rf的阻值可以根据实际需要确定，输出电压Vout = Rf*Iin，Iin为电流传感器SI的输出 电流。运算放大器IC1输出的电压为交流信号，进过电阻R1、R2、二极管D3、电容C1组成的 整流滤波电路装换为直流电压，直流电压正比与交流电压，因此也正比于被控制电机5的 供电电流。R1、C1的数值可以根据需要确定，R1*C1是保护启动时间，此值越大保护电路反 应越慢，此值越小保护电路反应越快。电压信号比较单元3由运算放大器IC2和提供参考电压的电路(包括电位器VR1、 电阻R3)组成。运算放大器IC2选择一般性能的即可。电位器VR1的两端分别连接到正电 源供电端和负电源供电端(或地)，中间抽头输出参考电压，通过电阻R3(或直接)接到运 算运算放大器IC2的一个输入端。电流信号处理单元2输出的直流电压与参考电压(电阻 R3的一端)分别接在运算放大器IC2的正、负输入端(或负、正输入端，以下分析以输入到 正、负输入端为例)，运算放大器IC2输出的电平反应了电流信号处理单元2输出的直流电 压与参考电压的大小关系。当被控制电机5负载增大时，供电电流也增大，相应的电流信号4处理单元2输出的直流电压也增高，当这一电压超过参考电压时，运算放大器IC2输出的电 平由低转为高。电阻R4、R5和二极管D4、ZD1将运算放大器IC2输出的电平信号整理到控 制计算机4能够接受的电平水平，并输送到该控制计算机4。权利要求一种电机过负载保护电路，其特征在于包括电流采样单元、电流信号处理单元和电压信号比较单元，电流采样单元的输出端与电流信号处理单元的输入端连接，该电流信号处理单元的输出端与电压信号比较单元的输入端连接，该电压信号比较单元的输出端通过控制计算机与被控制电机连接；所述的电流采样单元设在该被控制电机的供电线路上。2.根据权利要求1所述的电机过负载保护电路，其特征在于所述的电流采样单元为 电流传感器。3.根据权利要求2所述的电机过负载保护电路，其特征在于所述的电流信号处理单 元包括依次连接的保护电路、负反馈放大电路和整流滤波电路，该保护电路由两个方向相 反的二极管并联构成；该负反馈放大电路包括运算放大器(IC1)和连接在其输出端与负输 入端之间的反馈电阻构成，该运算放大器(IC1)的负输入端与所述的电流传感器的输出端 连接，该运算放大器(IC1)的正输入端接地，该运算放大器(IC1)的正、负输入端分别与所 述的保护电路的二极管的两端连接；该整流滤波电路由电阻(Rl、R2)、二极管(D3)和电容 (C1)组成，所述的运算放大器(本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电机过负载保护电路，其特征在于：包括电流采样单元、电流信号处理单元和电压信号比较单元，电流采样单元的输出端与电流信号处理单元的输入端连接，该电流信号处理单元的输出端与电压信号比较单元的输入端连接，该电压信号比较单元的输出端通过控制计算机与被控制电机连接；所述的电流采样单元设在该被控制电机的供电线路上。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：单希征，张敬人，杜伟亭，
申请(专利权)人：北京斯睿美医疗科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：11[中国|北京]