專利名稱：直流電動機堵轉(zhuǎn)檢測裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及直流電動機安全運行保護裝置，尤其涉及由蓄電池供電的直流電動機安全運行保護裝置。
背景技術(shù)：
直流電動機(以下簡稱電機)廣泛應(yīng)用在社會生產(chǎn)和生活的各方面，保護電機安全運行的裝置有電流繼電器、溫度繼電器、熔斷器等，但精度較高的裝置往往結(jié)構(gòu)復(fù)雜，造價高，而汽車、摩托車、電動自行車上保護電機安全運行的裝置僅為熔斷器，當電機工作電流超過額定電流較多時，能在較短的時間內(nèi)將熔斷器內(nèi)的熔體熔斷，從而起到保護電機的作用，由于熔斷熔體需要一定的時間，因而在工作電流較大時，尤其電機堵轉(zhuǎn)時，不能立刻斷開電機工作回路，使電機和蓄電池受到損害。另外，一些電機由于工作條件的限制，不宜采用行程開關(guān)切斷電源以及不宜采用皮帶傳動，電機的運行依靠人工操作控制，控制的準確度受到人為因素的影響，因而電機運行時容易發(fā)生堵轉(zhuǎn)現(xiàn)象。
實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是要提供一種直流電動機堵轉(zhuǎn)檢測裝置，當電機發(fā)生堵轉(zhuǎn)時立刻輸出信號控制控制電路切斷電機工作回路。
本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的微分電路的輸入端和輸出端分別與采樣端和電壓放大電路的輸入端電連接，其電連接既可用導(dǎo)線直接連接，也可用電阻連接，還可用電容、電感、電阻、半導(dǎo)體元件等或它們之中的部分元件構(gòu)成的支路或電路連接，工作時采樣端與電機工作的直流電路電連接，電壓放大電路接工作電壓，其輸出端連向控制電路。
由于采用上述方案，實現(xiàn)了電機堵轉(zhuǎn)狀態(tài)檢測的自動化，當電機堵轉(zhuǎn)時，能立刻控制控制電路斷開電機工作回路，有效保護電機和蓄電池。


以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。
圖1是本實用新型第一個實施例的電路原理圖。
圖2是本實用新型第二個實施例的電路原理圖。
圖3是本實用新型第三個實施例的電路原理圖。
具體實施方式
圖1中，電機在電源電壓較低的情況下工作。直流電源(圖中未畫出)、繼電器動合觸頭1、正極電源線2、電機14、負極電源線15順序連接，構(gòu)成電機工作的直流電路。R13、R216分別為電機14正、負極電源線2、15的導(dǎo)線電阻，微分電路7的輸出端13與電壓放大電路11的輸入端12以導(dǎo)線形式的連接電路電連接。電壓放大電路11的輸出端10聯(lián)向控制電路9。微分電路7的輸入端6和采樣端4以導(dǎo)線形式的連接電路5電連接，采樣端4與直流電路的正極電源線2在靠近電機14的a處電連接。電壓放大電路11為單端輸入電壓放大電路，可由分立元件構(gòu)成或由運放集成電路和外圍元件構(gòu)成或由電壓比較器構(gòu)成，還可由含有電壓放大電路或電壓比較器電路且輸入端有相應(yīng)引出端的其他集成電路和外圍元件構(gòu)成。如電壓放大電路11的輸入電阻ri較小，則微分電路7中的電阻R3可省去，由電壓放大電路11的輸入電阻ri替代電阻R3，工作時電壓放大電路11接工作電壓。
電機在實際工作過程中，由于影響負載的因素較多，如負載的變化、機械摩擦阻力的變化等，總負載不是恒定不變的常量，而是呈現(xiàn)波動性變化，電機工作電流也相應(yīng)的呈現(xiàn)波動性變化，盡管有時變化不是很大。由于電機14的電源線2、15有電阻存在，當波動的電機工作電流流過電源線時，在正、負極電源線2、15上分別有波動的電壓VR1和VR2產(chǎn)生，VR1＝IR1，VR2＝IR2，由于微分電路7的輸入端6通過連接電路5接在正極電源線2的a點處，因而能在微分電路7的輸出端13上獲得由波動的VR1產(chǎn)生的交流電壓信號，當電機堵轉(zhuǎn)后，電機工作電流達到最大值而不再波動，VR1也達到最大值而不再波動，則微分電路7的輸出電壓為零，電壓放大電路11的輸入電壓也為零。
采樣端也可不接到a點處，而改接到負極電源線15上靠近電機14的b點處，同樣能在微分電路7的輸出端13上獲得由波動的電壓VR2產(chǎn)生的交流信號，電機堵轉(zhuǎn)后，因VR2不再波動，則微分電路7的輸出電壓為零，電壓放大電路11的輸入電壓也為零。為使VR1或VR2的波動比較明顯，可在電機的直流電路中串聯(lián)小阻值電阻以替代R1或R2。連接電路5或連接電路8也可改為由電阻支路電連接，以限制輸入信號的電流。
本實施例中，電壓放大電路11在Vi＞0時，輸出正電壓信號，使控制電路9的繼電器線圈得電吸合；電機堵轉(zhuǎn)后，Vi＝0，電壓放大電路11輸出電壓為零，繼電器線圈失電釋放，切斷電機14的工作回路。
圖2中，電機在電源電壓較高的情況下工作。電源(圖中未畫出)、繼電器動合觸頭1、正極電源線2、電機14、負極電源線15順序連接構(gòu)成電機工作的直流電路，R13、R216分別為電機14的正、負極電源線2、15的導(dǎo)線電阻，電壓放大電路11為雙端輸入單端輸出電壓放大電路，微分電路7的輸出端13與電壓放大電路11的同相輸出端12-1通過連接電路8電連接，連接電路8為電阻、電容構(gòu)成的并聯(lián)電路，微分電路7的輸入端6與采樣端4通過連接電路5電連接。連接電路5為電感L、R4電阻串聯(lián)支路和電阻R5并聯(lián)構(gòu)成的電路，微分電路7的電阻端與放大電路11的反相輸入端12-2電連接，電壓放大電路11的輸出端10聯(lián)向控制電路9。電壓放大電路11的反相輸入端12-2與正極電源線2在靠近電機14的a處電連接，采樣端4與正極電源線2在離電機較遠處電連接。
雙端輸入單端輸出電壓放大電路11可由分立元件構(gòu)成或由運放集成電路和外圍元件構(gòu)成或由電壓比較器構(gòu)成，還可由含有電壓放大電路或電壓比較器電路且輸入端有相應(yīng)引出端的其他集成電路和外圍元件構(gòu)成。如電壓放大電路11的輸入電阻ri較小，則微分電路7中的電阻R3可省去，由電壓放大電路11的輸入電阻ri替代電阻R3，工作時電壓放大電路11接工作電壓。
電機在實際工作過程中，工作電流呈現(xiàn)波動性變化，因而在正、負極電源線上分別有波動的電壓VR1和VR2產(chǎn)生。這時微分電路7的輸出端13的電位在電阻端的電位的基礎(chǔ)上變化，因而電壓放大電路11兩輸入端的電位不相等，即Vi≠0。
電機堵轉(zhuǎn)后，工作電流達最大值而不再波動，VR1和VR2也不波動，因而電壓放大電路11兩輸入端的電位相等，即Vi＝0。
本實施例中電壓放大電路11的正反相輸入端12-1、12-2之間的輸入電壓Vi＞0，則輸出端10的輸出電壓為零；Vi≤0，則輸出端9輸出正電壓信號。由于電壓放大電路11的輸出端10與控制電路9的晶闡管控制極電連接，當電機堵轉(zhuǎn)后Vi＝0時，輸出端10輸出的正電壓信號使晶闡管導(dǎo)通，使繼電器失電釋放，斷開電機工作回路。
本實施例中，也可在電機的直流電路中串聯(lián)小阻值電阻替代R1或R2，以增加VR1或VR2的變化率。連接電路5中電感的作用是限制電機剛起動時的高電壓突變信號，R4、R5將信號限流、分壓后輸出，以保護放大電路，如供電機14工作的電源電壓低于放大電路允許的最大輸入電壓，則可舍去R5。連接電路8中電容讓高頻信號通過，電阻讓低頻信號通過。
圖3中，電源(圖中未畫出)、繼電器動合觸頭1、正極電源線2、電機14、負極電源線15順序連接成電機工作的直流電路，R13、R216分別為電機14的正、負極電源線2、15的導(dǎo)線電阻，電壓放大電路11為雙端輸入單端輸出電壓放大電路，一組微分電路7-1的輸出端13-1與電壓放大電路11的同相輸入端12-1通過連接電路8-1電連接，連接電路8-1為電阻構(gòu)成的支路，微分電路7-1的輸入端6-1與采樣端4-1以導(dǎo)線形式的連接電路電連接，采樣端4-1與正極電源線2在離電機14較遠處電連接；另一組微分電路7-2的輸出端13-2與電壓放大電路11的反相輸入端12-2通過連接電路8-2電連接，連接電路8-2為電阻構(gòu)成的支路，微分電路7-2的輸入端6-2與采樣端4-2以導(dǎo)線直接連接，采樣端4-2與正極電源線2在離電機14較近處電連接。電壓放大電路11的輸出端10連向控制電路9，連接電路8-1、8-2中的二極管D用來使電壓放大電路11的兩輸入端的電壓高于-0.7V，從而保護電壓放大電路11不致?lián)p壞。如微分電路7-1、7-2的電阻端接相同的正電位(假設(shè)為2V)，則微分電路7-1、7-2的輸出電位大于0，二極管D可省去。雙端輸入單端輸出電壓放大電路11由分立元件構(gòu)成或由運放集成電路和外圍元件構(gòu)成或由電壓比較器構(gòu)成，還可由含有電壓放大電路或電壓比較器電路且輸入端有相應(yīng)引出端的其他集成電路和外圍元件構(gòu)成。如電壓放大電路11的輸入電阻較小，則微分電路7-1、7-2中的電阻可省去，分別由電壓放大電路11的同相輸入端12-1的同相輸入電阻和反相輸入端12-2的反相輸入電阻替代之。工作時電壓放大電路11接工作電壓。
電機在實際工作過程中，工作電流呈現(xiàn)波動性變化，在正、負極電源線上分別有波動的電壓VR1和VR2產(chǎn)生，因而微分電路7-1、7-2有交流信號輸出，并分別通過連接電路8-1、8-2將信號送到電壓放大電路11的輸入端12-1、12-2。由于VR1＞VR2，所以電壓放大電路11的輸入信號Vi＞0。電機堵轉(zhuǎn)后，工作電流達最大值而不再波動，使得VR1和VR2也不波動，從而微分電路7-1、7-2的輸出信號的電壓為0，則Vi＝0。
本實施例中，電壓放大電路11在Vi＞0時輸出正電壓信號，使控制電路9的繼電器線圈得電吸合；當Vi≤0時，輸出電壓為0，使繼電器線圈失電釋放，切斷電機工作回路。
本實施例中，也可在電機的直流電路中串聯(lián)小阻值電阻替代R1或R2，以增加VR1或VR2的變化率。連接電路8-1、8-2中的電阻用來限制輸入電流。
權(quán)利要求1.一種直流電動機堵轉(zhuǎn)檢測裝置，其特征在于微分電路(7)的輸入端(6)和輸出端(13)分別與采樣端(4)和電壓放大電路(11)的輸入端(10)電連接，其電連接既可用導(dǎo)線直接連接，也可用電阻連接，還可用電容、電感、電阻、半導(dǎo)體元件等或它們之中的部分元件構(gòu)成的支路或電路連接，工作時采樣端(4)與電機(14)工作的直流電路電連接，電壓放大電路(11)接工作電壓，其輸出端(10)連向控制電路(9)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于所述電壓放大電路(11)為單端輸入電壓放大電路或雙端輸入電壓放大電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征在于所述電壓放大電路(11)由分立元件構(gòu)成或由運放集成電路和外圍元件構(gòu)成或由電壓比較器構(gòu)成，還可由含有電壓放大電路或電壓比較器電路且輸入端有相應(yīng)引出端的其他集成電路和外圍元件構(gòu)成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于所述微分電路(7)的電阻端可接地，也可接恒定電位。
專利摘要本實用新型涉及直流電動機安全運行保護裝置，尤其涉及由蓄電池供電的直流電動機安全運行保護裝置。微分電路的輸入端和輸出端分別與采樣端和電壓放大電路的輸入端電連接，工作時采樣端與電機工作的直流電路電連接，電壓放大電路接工作電壓，其輸出端連向控制電路。當直流電動機堵轉(zhuǎn)時，電壓放大電路輸出信號，使控制電路切斷直流電動機工作回路，有效保護電機安全運行。
文檔編號H02H7/08GK2587100SQ0320246
公開日2003年11月19日 申請日期2003年1月20日 優(yōu)先權(quán)日2002年8月21日
發(fā)明者朱方文 申請人:朱方文