[实用新型]一种直流电机过流保护电路

说明书

一种直流电机过流保护电路，本实用新型属于直流电机技术。为解决电机过流保护中热疲劳引起偏差、成本高、反应慢的问题，提供一种直流电机过流保护电路：包括采样电阻R、跟随电路1、放大电路2、延时比较电路3、锁死电路4、三端稳压器5。该实用新型结构简单，反应速度快、受环境温度影响小、能够避免因电机运行时电流突变导致的误保护。

技术领域

本实用新型属于直流电机技术，具体涉及一种简单的直流电机过流保护电路。

背景技术

目前，国内有以下几种电机过流保护方式。

第一种是在电机回路中增加热继电器，把常闭触点串联在接触器控制电路中，热元件与电动机的绕组串联，并调节整定电流调节旋钮，使人字形拨杆与推杆相距适当距离。当电机电流过大时，通过热继电器元件中的电流增大使金属片温度上升，弯曲程度加大，推动人字形拨杆，人字形拨杆推动常闭触头，使触头断开从而切断电机的电源。该方法是基于金属片受热发生形变实现对电机电源的切换，不精确，受环境温度影响较大，容易因热疲劳产生偏差。

第二种是通过在线路中串联电流传感器，传感器将电流信号转换成电压信号，然后通过AD转换器将电压信号转换为数字信号，再通过微处理器软件判断是否过流，该方法比较复杂，成本较高。

第三种是通过在线路中串联限流电阻，该电阻在电流小的时候阻值较小，当电流增大到一定程度时，阻值变大。当电机正常工作时，限流电阻阻值很小，分压很小；当电机绕组中电流增大时，限流电阻的阻值增大，使回路中的电流下降。该方法简单，但是不能完全切断电机回路，并且反应速度慢。

发明内容

本实用新型的目的是：提供一种架构简单、反应灵敏、控制精确的直流电机过流保护电路。

本实用新型的技术方案:一种直流电机过流保护电路，其包括采样电阻R、跟随电路1、放大电路2、延时比较电路3、锁死电路4、三端稳压器5，其中，所述采样电阻R外接直流电机供电线路内，其采样点分别连接跟随电路1和锁死电路4，跟随电路1输出端连接放大电路2，放大电路2连接延时比较电路3，延时比较电路3连接锁死电路4的控制端。当直流电机过流时，导致采样电阻R两端电压激增，电阻R采样点电压经过跟随电路1进行阻抗匹配和放大电路2电压放大后，送入延时比较电路3，经过延时后，如果放大后电压超过门限值，则触发锁死电路4，切断电机供电。三端稳压器5为跟随电路1、放大电路2以及延时比较电路3提供稳定的工作电压。

采样电阻R一端接锁死电路4输出端和跟随电路1，另外一端接直流电机供电负线；采样电阻R串联在电机回线与地线间，通过采样电阻R将电机回路中的电流信号，转换成电压信号。

跟随电路1由运算放大器构成，其输入正极与采样电阻R的非接地端相连，运算放大器输入的负极与运算放大器的输出短接；跟随电路1的输出与放大电路2的输入正极相连，实现输入输出阻抗匹配。

放大电路2包括运算放大器、电阻R1以及电阻R2，其中电阻R1一端接地，另一端分别接电阻R2以及运算放大器的输入负端，电阻R2的另一端运算放大器的输出；

放大电路2的输出与延时比较电路3的输入相连，放大电路2将电压信号放大N倍后，送入延时比较电路3，提高电路的抗干扰能力以及保护电流精度。

延时比较电路3包括运算放大器、两个分压电阻R4、R7以及限流电阻R6和储能电容C3，其中，电阻R7一端接直流电机供电，另一端分别接另一分压电阻R4以及运算放大器负端，电阻R4另一端接地，限流电阻R6一端连接放大电路输出，另一端运算放大器的正极，所述连接储能电容C3两端分别连接运算放大器的正极及接地。

延时比较电路3将放大后的电压信号通过RC延时电路(R6与C3组成)进行延时，避免电机启动时，电流过大，造成过流误保护，电压信号经过延时后，与门限电压进行比较，该门限电压由电机供电电压VCC，经过R7和R4串联分压提供，避免因为电机供电变化造成误保护；