一種單相永磁同步電動(dòng)機(jī)堵轉(zhuǎn)檢測(cè)電路的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種單相永磁同步電動(dòng)機(jī)堵轉(zhuǎn)檢測(cè)電路，用于檢測(cè)電機(jī)堵轉(zhuǎn)。包括單相交流電，與單相交流電相接的控制電模塊、電壓檢測(cè)模塊和電機(jī)模塊，與控制電模塊相接的MCU模塊和電流檢測(cè)模塊，以及與MCU模塊相接的顯示模塊。單相交流電一方面由控制電模塊轉(zhuǎn)換為弱電用于供電，另一方面被電壓檢測(cè)模塊檢測(cè)實(shí)時(shí)電壓，電流檢測(cè)模塊用于檢測(cè)單相永磁同步電動(dòng)機(jī)實(shí)時(shí)電流，由電壓檢測(cè)模塊和電流檢測(cè)模塊得到的模擬量送入到MCU模塊轉(zhuǎn)換為數(shù)字量，并得到一個(gè)電流與電壓的比值，通過判斷該比值的范圍就能檢測(cè)是否堵轉(zhuǎn)。
【專利說明】
一種單相永磁同步電動(dòng)機(jī)堵轉(zhuǎn)檢測(cè)電路
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及一種檢測(cè)電機(jī)堵轉(zhuǎn)的電路，尤其是涉及一種單相永磁同步電動(dòng)機(jī)正常工作過程中出現(xiàn)意外堵轉(zhuǎn)時(shí)的檢測(cè)電路。
【背景技術(shù)】
[0002]單相永磁同步電動(dòng)機(jī)兼具永磁同步電動(dòng)機(jī)優(yōu)越性能的同時(shí)，控制方式簡(jiǎn)單易行，具有廣闊的應(yīng)用前景。然而對(duì)于小功率(如十幾瓦)電機(jī)而言，在其工作過程中，供給電機(jī)的單相交流電壓會(huì)受市電用電情況產(chǎn)生大小變化，若在工作過程中出現(xiàn)意外堵轉(zhuǎn)，堵轉(zhuǎn)后的電流大小不僅變化很小，而且受供電電壓影響。因此僅靠檢測(cè)電機(jī)工作電流大小變化的方式并不適用。目前常用的措施是在電機(jī)周圍安裝檢測(cè)其轉(zhuǎn)速的傳感器，當(dāng)判斷轉(zhuǎn)速異常時(shí)可認(rèn)為電機(jī)出現(xiàn)堵轉(zhuǎn);該方案雖解決了檢測(cè)堵轉(zhuǎn)的問題，但具有以下幾點(diǎn)不足:
[0003](I)電機(jī)外圍增加了安裝傳感器的機(jī)構(gòu)；
[0004](2)傳感器安裝距離有嚴(yán)格要求，否則感應(yīng)失效；
[0005](3)增加傳感器的同時(shí)減小了系統(tǒng)可靠性；
[0006](4)增加了成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足與缺陷，提供一種可靠經(jīng)濟(jì)的堵轉(zhuǎn)檢測(cè)電路，容易操作，實(shí)用性強(qiáng)，便于推廣使用。
[0008]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是:一種單相永磁同步電動(dòng)機(jī)堵轉(zhuǎn)檢測(cè)電路，其特征在于:包括單相交流電，與單相交流電相接的控制電模塊、電壓檢測(cè)模塊和電機(jī)模塊，與控制電模塊相接的MCU模塊和電流檢測(cè)模塊，以及與MCU模塊相接的顯不豐旲塊。
[0009]上述一種單相永磁同步電動(dòng)機(jī)堵轉(zhuǎn)檢測(cè)電路，其特征在于:所述電流檢測(cè)模塊和電壓檢測(cè)模塊分別包括采樣電阻、電流互感器、整流電路、負(fù)載電路和濾波及鉗位電路，所述MCU模塊包括MCU硬件模塊和MCU軟件模塊，所述MCU軟件模塊包括主程序、初始化子程序、AD處理子程序、濾波算法子程序、比值處理子程序、比值判斷子程序和送顯示程序。
[0010]上述一種單相永磁同步電動(dòng)機(jī)堵轉(zhuǎn)檢測(cè)電路，其特征在于:所述單相交流電一方面由控制電模塊轉(zhuǎn)換為弱電，用于其他模塊的供電，另一方面被電壓檢測(cè)模塊檢測(cè)實(shí)時(shí)電壓，電流檢測(cè)模塊用于測(cè)量單相永磁同步電動(dòng)機(jī)實(shí)時(shí)工作電流，當(dāng)單相交流電壓發(fā)生大小變化或電機(jī)堵轉(zhuǎn)造成電流細(xì)微變化時(shí)，由電壓檢測(cè)模塊得到的模擬量電壓值將隨著變化，由電流檢測(cè)模塊得到的模擬量電壓值也將隨之變化，MCU硬件模塊將所述動(dòng)態(tài)的兩個(gè)模擬量送入到MCU軟件模塊，進(jìn)行模擬量到數(shù)字量的轉(zhuǎn)換，經(jīng)比值處理子程序處理后得到一個(gè)數(shù)字量電流值與數(shù)字量電壓值的比值，單相永磁同步電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)，該比值在一定范圍內(nèi)波動(dòng)，當(dāng)出現(xiàn)堵轉(zhuǎn)或停轉(zhuǎn)以及單相交流電壓變化時(shí)，比值判斷子程序?qū)⒁罁?jù)設(shè)定值判斷該比值是否超出正常范圍，確認(rèn)堵轉(zhuǎn)后，送顯示子程序?qū)⒔o出堵轉(zhuǎn)或停轉(zhuǎn)標(biāo)識(shí)，并在顯示模塊上顯示，完成單相永磁同步電動(dòng)機(jī)的堵轉(zhuǎn)檢測(cè)。
【附圖說明】
[0011]圖1為本實(shí)用新型的原理框圖
[0012]圖2為本實(shí)用新型的控制電模塊電路原理圖；
[0013]圖3為本實(shí)用新型的電機(jī)模塊電路原理圖；
[0014]圖4為本實(shí)用新型的電流檢測(cè)模塊電路原理圖；
[0015]圖5為本實(shí)用新型的電壓檢測(cè)模塊電路原理圖；
[0016]圖6為本實(shí)用新型的M⑶模塊局部和顯示模塊電路原理圖；
[0017]圖1中，1-單相交流電；2-控制電模塊;3-電機(jī)模塊;4-電流檢測(cè)模塊;5-電壓檢測(cè)模塊;6-MCU模塊;7-顯示模塊。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面將結(jié)合附圖及具體實(shí)施實(shí)例來對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)的說明，但并不代表本實(shí)用新型的全部思想，不作為對(duì)本實(shí)用新型的限定。
[0019]如圖1所示，本實(shí)用新型包括單相交流電I，與單相交流電I相接的控制電模塊2、電機(jī)模塊3和電壓檢測(cè)模塊5，與控制電模塊2相接的電流檢測(cè)模塊4和MCU模塊6，以及與MCU模塊6相接的顯示模塊7。
[0020]上述單相永磁同步電動(dòng)機(jī)堵轉(zhuǎn)檢測(cè)電路，參照?qǐng)D2，其特征在于:圖1中所述控制電模塊2中，圖1中所述單相交流電I依次經(jīng)變壓器T3和整流橋Z3轉(zhuǎn)變?yōu)?2V直流電，由三端穩(wěn)壓器U3將12V降為5V直流電，以滿足其他模塊的供電需求;所述控制電模塊電路中，電容C6和C7用于12V電源低頻和高頻的濾波，電容C9和C8用于5V電源低頻和高頻的濾波。
[0021]上述單相永磁同步電動(dòng)機(jī)堵轉(zhuǎn)檢測(cè)電路，參照?qǐng)D3，其特征在于:圖1中所述電機(jī)模塊3中，電機(jī)Ml的一根相線經(jīng)開關(guān)SI連接到單相交流電的火線端，Ml的另外兩根相線連接開關(guān)S2的雙端子側(cè)，同時(shí)兩根相線間跨接電容Cl用于電機(jī)啟動(dòng)。
[0022]上述單相永磁同步電動(dòng)機(jī)堵轉(zhuǎn)檢測(cè)電路，參照?qǐng)D4，其特征在于:圖1中所述電流檢測(cè)模塊4中，采樣電阻R13兩端分別接到所述圖3中的S2單端子側(cè)和所述單相交流電I的零線端，電機(jī)工作電流在R13兩端轉(zhuǎn)化為交流電壓，電流互感器Tl的原邊經(jīng)限流電阻R14與R13并聯(lián)，TI副邊感應(yīng)出的交流電壓經(jīng)整流橋ZI變換成模擬量直流電SA_ADC，負(fù)載電阻Rl 5起到穩(wěn)壓作用，電容C4和C2用于A_ADC信號(hào)低頻和高頻的濾波，鉗位二極管Dl限制A_ADC的變化范圍不超過0-5V，以保護(hù)MCU。
[0023]上述單相永磁同步電動(dòng)機(jī)堵轉(zhuǎn)檢測(cè)電路，參照?qǐng)D5，其特征在于:圖1中所述電壓檢測(cè)模塊5中，電流互感器T2的原邊經(jīng)限流電阻R16接到所述單相交流電I的火線和零線端，T2副邊感應(yīng)出的交流電壓經(jīng)整流橋Z2變換成模擬量直流電SV_ADC，負(fù)載電阻R17起到穩(wěn)壓作用，電容C5和C3用于V_ADC信號(hào)低頻和高頻的濾波，鉗位二極管D2限制V_ADC的變化范圍不超過0-5V，以保護(hù)MCU。
[0024]上述單相永磁同步電動(dòng)機(jī)堵轉(zhuǎn)檢測(cè)電路，參照?qǐng)D6，其特征在于:圖1中所述M⑶模塊6和顯示模塊7中，Ul的供電為所述控制電模塊2產(chǎn)生的5V，所述電流檢測(cè)模塊4和電壓檢測(cè)模塊5產(chǎn)生的A_AD(^PV_ADC分別連接Ul的兩個(gè)AD采樣引腳，顯示模塊7中的U2的12個(gè)引腳經(jīng)電阻R1-R12連接到Ul的引腳。
[0025]實(shí)施實(shí)例:檢測(cè)單相永磁同步電動(dòng)機(jī)工作過程出現(xiàn)堵轉(zhuǎn)或停轉(zhuǎn)的工況。
[0026]本實(shí)施實(shí)例中，包括單相交流電I，控制電模塊2、電機(jī)模塊3、電流檢測(cè)模塊4、電壓檢測(cè)模塊5、MCU模塊6以及顯示模塊7。單相交流電I經(jīng)控制電模塊2產(chǎn)生5V電源供給其他需要的模塊，同時(shí)電機(jī)模塊3由單相交流電I供給50Hz交流電，開始轉(zhuǎn)動(dòng)后，交流電壓經(jīng)電壓檢測(cè)模塊5內(nèi)部的電阻R16、互感器T2、整流橋Z2、負(fù)載電阻R17、濾波電容C3和C5及鉗位二極管D2轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)￥_六0(:，電流經(jīng)電流檢測(cè)模塊4內(nèi)部的電阻R13和R14、互感器Tl、整流橋Z1、負(fù)載電阻R15、濾波電容C12和C4及鉗位二極管Dl轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)々_々0(:，電壓的信號(hào)V_ADC和電流的信號(hào)A_ADC分別被mj模塊6的模擬量-數(shù)字量轉(zhuǎn)換端口ADO(引腳40)與ADl (引腳39)讀取，單相交流電I大小的變化將引起V_ADC變化，電機(jī)堵轉(zhuǎn)或停轉(zhuǎn)將引變化，兩者經(jīng)MCU模塊6內(nèi)部的AD處理子程序、濾波算法子程序和比值處理子程序處理后得到一個(gè)比值，通過比值判斷子程序判斷該比值的波動(dòng)范圍，當(dāng)電機(jī)出現(xiàn)堵轉(zhuǎn)或停轉(zhuǎn)后，送顯示子程序?qū)⒍罗D(zhuǎn)的代碼送顯示模塊7顯示出來，至此，完成了單相永磁同步電動(dòng)機(jī)堵轉(zhuǎn)或停轉(zhuǎn)的檢測(cè)工作。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種單相永磁同步電動(dòng)機(jī)堵轉(zhuǎn)檢測(cè)電路，其特征在于:包括單相交流電(I)，與單相交流電(I)相接的控制電模塊(2 )、電機(jī)模塊(3 )和電壓檢測(cè)模塊(5 )，與控制電模塊(2 )相接的電流檢測(cè)模塊(4)和MCU模塊(6)，以及與MCU模塊(6)相接的顯示模塊(7)。2.按照權(quán)利要求1所述的單相永磁同步電動(dòng)機(jī)堵轉(zhuǎn)檢測(cè)電路，其特征在于:所述控制電模塊(2)包括變壓器T3、整流橋Z3、三端穩(wěn)壓器U3、電容C6、C7、C9和C8，產(chǎn)生12V電源和5V電源用于其他需要供電的模塊供電。3.按照權(quán)利要求1所述的單相永磁同步電動(dòng)機(jī)堵轉(zhuǎn)檢測(cè)電路，其特征在于:所述電機(jī)模塊(3)包括開關(guān)SI和S2，電容Cl以及電機(jī)Ml。4.按照權(quán)利要求1所述的單相永磁同步電動(dòng)機(jī)堵轉(zhuǎn)檢測(cè)電路，其特征在于:所述電流檢測(cè)模塊(4)包括電阻R13、R14、R15、電流互感器Tl、整流橋Z1、電容C2、C4、二極管D1，用于檢測(cè)電機(jī)工作電流。5.按照權(quán)利要求1所述的單相永磁同步電動(dòng)機(jī)堵轉(zhuǎn)檢測(cè)電路，其特征在于:所述電壓檢測(cè)模塊(5)包括電阻R16、R17、電流互感器T2、整流橋Z2、電容C3、C5、二極管D2，用于檢測(cè)電機(jī)工作電壓。6.按照權(quán)利要求1所述的單相永磁同步電動(dòng)機(jī)堵轉(zhuǎn)檢測(cè)電路，其特征在于:所述MCU模塊(6)和顯示模塊(7)包括單片機(jī)Ul、數(shù)碼管U2、電阻R1-R12，其中:MCU模塊(6)中的硬件模塊用于采集電機(jī)工作電流和電壓后，經(jīng)軟件模塊處理將單相永磁同步電動(dòng)機(jī)堵轉(zhuǎn)標(biāo)志在顯示模塊(7)上顯示出來。
【文檔編號(hào)】G01R31/34GK205679742SQ201620213116
【公開日】2016年11月9日
【申請(qǐng)日】2016年3月21日 公開號(hào)201620213116.8, CN 201620213116, CN 205679742 U, CN 205679742U, CN-U-205679742, CN201620213116, CN201620213116.8, CN205679742 U, CN205679742U
【發(fā)明人】李慧君
【申請(qǐng)人】云南財(cái)經(jīng)大學(xué)