專(zhuān)利名稱(chēng)：直流無(wú)刷電機(jī)交流出線(xiàn)保護(hù)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種直流無(wú)刷電機(jī)交流出線(xiàn)保護(hù)器，特別是一種直流無(wú)刷電機(jī)交流出線(xiàn)保護(hù)器。
背景技術(shù)：
在直流電機(jī)的運(yùn)行環(huán)境中，當(dāng)電網(wǎng)中其他設(shè)備或者電網(wǎng)本身供電環(huán)境的影響等原因，導(dǎo)致整流部分出現(xiàn)單相短路、三相短路以及在直流電機(jī)過(guò)載啟動(dòng)、突然空載等情況，電流會(huì)很大，這些情況均會(huì)對(duì)直流電機(jī)的正常運(yùn)行產(chǎn)生影響，且都會(huì)造成重大故障，甚至造成電機(jī)燒毀。另一方面諧波污染對(duì)直流電機(jī)的影響也很大。因此，直流無(wú)刷電機(jī)交流出線(xiàn)保護(hù)器的設(shè)計(jì)十分重要。目前直流無(wú)刷電機(jī)的出線(xiàn)保護(hù)主要采用繼電器和短路器相結(jié)合的方式，這種方式的缺點(diǎn)是可靠性差，特別是在有諧波污染的情況下，可靠性很差，同時(shí)保養(yǎng)和維護(hù)成本高。因此研究一種可靠性好，且保養(yǎng)和維護(hù)成本低的直流無(wú)刷電機(jī)的出線(xiàn)保護(hù)器具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。
發(fā)明內(nèi)容針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷或不足，本實(shí)用新型的目的在于，提供一種直流無(wú)刷電機(jī)的交流出線(xiàn)保護(hù)器，該保護(hù)器可靠性高，且保養(yǎng)成本較低。為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)解決方案一種直流無(wú)刷電機(jī)的交流出線(xiàn)保護(hù)器，其特征在于，交流采樣模塊的輸出端連接精密整流電路的輸入端，精密整流電路的輸出端連接精密絕對(duì)值電路的輸入端，精密絕對(duì)值電路的輸出端連接保護(hù)電路的輸入端，保護(hù)電路的輸出端連接單片機(jī)的輸入端，單片機(jī)的輸出端連接至驅(qū)動(dòng)電路。本實(shí)用新型還包括如下其他技術(shù)特征所述直流采樣模塊采用霍爾傳感器。所述整流電路采用精密整流電路。所述保護(hù)電路包括過(guò)流延遲保護(hù)電路和短路快速保護(hù)電路。所述單片機(jī)采用C8051f410單片機(jī)。本實(shí)用新型克服了傳統(tǒng)繼電器和短路器相結(jié)合的方式可靠性差，保養(yǎng)和維護(hù)成本高的缺陷，通過(guò)搭設(shè)電路間接測(cè)量電流、設(shè)置保護(hù)策略，可靠性好，且保養(yǎng)成本較低。

圖I是本實(shí)用新型的系統(tǒng)框圖。圖2是本實(shí)用新型的電路圖。
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步解釋說(shuō)明。
具體實(shí)施方式
[0015]如圖I所示，本實(shí)用新型的直流無(wú)刷電機(jī)的交流出線(xiàn)保護(hù)器，包括交流采樣模塊、整流電路、精密絕對(duì)值電路、保護(hù)電路和單片機(jī)，其中，交流采樣模塊的輸出端連接整流電路的輸入端，整流電路的輸出端連接精密絕對(duì)值電路的輸入端，精密絕對(duì)值電路的輸出端連接保護(hù)電路的輸入端，保護(hù)電路的輸出端連接單片機(jī)的輸入端，單片機(jī)的輸出端連接至驅(qū)動(dòng)電路。交流采樣模塊采用霍爾傳感器HFK-BS。如圖2所示，整流電路采用精密整流電路，霍爾傳感器HFK-BS將采集到的交流信號(hào)Iv、Iu> If送至精密整流電路，具體結(jié)構(gòu)如下交流信號(hào)Iv通過(guò)R79接入第一運(yùn)算放大器IC3B的負(fù)端，第一運(yùn)算放大器IC3B的正端通過(guò)R78直接接地；二極管VD36反向連接在第一運(yùn)算放大器IC3B的負(fù)端與輸出端，VD33通過(guò)R67連接在第一運(yùn)算放大器IC3B的負(fù)端，VD33通過(guò)R69與交流信號(hào)Iv通過(guò)電阻R300共同作為精密整流電路的第一個(gè)輸出，也即是精密絕對(duì)值電路的第一個(gè)輸入。交流線(xiàn)號(hào)Iu通過(guò)R54接入第二運(yùn)算放大器IC3C的負(fù)端，第二運(yùn)算放大器IC3C的正端通過(guò)R52直接接地；二極管VD30反向連接在第二運(yùn)算放大器 IC3C的負(fù)端與輸出端，VD29通過(guò)R53連接在第二運(yùn)算放大器IC3C的負(fù)端，VD29通過(guò)R68與交流線(xiàn)號(hào)Iu通過(guò)電阻R301共同作為精密整流電路的第二個(gè)輸出，也即是精密絕對(duì)值電路的第二個(gè)輸入。交流信號(hào)If通過(guò)R48接入第三運(yùn)算放大器IC3D的負(fù)端，IC3D的正端通過(guò)R51直接接地；二級(jí)管VD28反向連接在第三運(yùn)算放大器IC3D的負(fù)端與輸出端，第三運(yùn)算放大器IC3D的負(fù)端連接R47與VD27連接R50與交流信號(hào)共同作為精密整流電路的第三個(gè)輸出，也即是精密絕對(duì)值電路的第三個(gè)輸入。在精密絕對(duì)值電路中，具體結(jié)構(gòu)如下精密整流電路的三個(gè)輸出均連接到第四運(yùn)算放大器IC3A的輸入端，第四運(yùn)算放大器IC3A的正端通過(guò)電阻R77直接接地；濾波電容C42和電阻R76連接第四運(yùn)算放大器IC3A的負(fù)端和輸出端；+15V的電壓通過(guò)C34、C37連接IC3A的Vcc+端，-15V的電壓通過(guò)C35、C38連接第四運(yùn)算放大器IC3A的Vcc-端；第四運(yùn)算放大器IC3A的輸出端通過(guò)R75、RP11接地，電流環(huán)電流反饋信號(hào)Wf接在RPll上以調(diào)節(jié)電壓。保護(hù)電路包括短路快速保護(hù)電路和過(guò)流延時(shí)保護(hù)電路。過(guò)流延遲保護(hù)電路的結(jié)構(gòu)具體如下+15V電壓通過(guò)R39，RP9接地，電容C24 —端接地，一端接在RP9的調(diào)節(jié)端并通過(guò)R30接在第五運(yùn)算放大器IClA的負(fù)端，第四運(yùn)算放大器IC3A的輸出端通過(guò)R27、R29、C25連接在第五運(yùn)算放大器IClA的正端；+15V的電壓通過(guò)C14、C7連接第五運(yùn)算放大器IClA的Vcc+端，-15V的電壓通過(guò)C15、C8連接第五運(yùn)算放大器IClA的Vcc-端；第五運(yùn)算放大器IClA的輸出一方面通過(guò)R28、VL6直接接地，另一方面通過(guò)VD15連接單片機(jī)并送給單片機(jī)信號(hào)。短路快速保護(hù)電路的結(jié)構(gòu)具體如下+15V電壓通過(guò)R2，RPl接地，電容C2 —端接地，一端接在RPl的調(diào)節(jié)端并通過(guò)R4接在第六運(yùn)算放大器IClD的負(fù)端，復(fù)位信號(hào)RS通過(guò)VDl和R4接在第六運(yùn)算放大器IClD的負(fù)端；第四運(yùn)算放大器IC3A的輸出端通過(guò)R5連接在第六運(yùn)算放大器IClD的正端；第六運(yùn)算放大器IClD的正端依次連接反向二極管VD3、穩(wěn)壓管VSl并接至第六運(yùn)算放大器IClD的輸出端，第六運(yùn)算放大器IClD的輸出一方面通過(guò)R3、VLl接地，另一方面通過(guò)VD2連接單片機(jī)并送給單片機(jī)信號(hào)。第一運(yùn)算放大器IC3B、第二運(yùn)算放大器IC3C、第三運(yùn)算放大器IC3D、第四運(yùn)算放大器IC3A、第五運(yùn)算放大器IClA和第六運(yùn)算放大器IClD均采用TL084運(yùn)算放大器。單片機(jī)采用新華龍電子公司生產(chǎn)的C8051f410。本實(shí)用新型的工作原理如下在交流出線(xiàn)側(cè)通過(guò)霍爾傳感器采集電壓信號(hào)將交流電壓信號(hào)轉(zhuǎn)化成直流電壓信號(hào)，直流電壓信號(hào)輸入到第四運(yùn)算放大器IC3A構(gòu)成的精密絕對(duì)值電路電路中，絕對(duì)值電壓信號(hào)送到短路快速保護(hù)和過(guò)流延時(shí)保護(hù)電路，圖中RS是復(fù)位，SH是短路保護(hù)信號(hào)，II為過(guò)電流信號(hào)。如果出現(xiàn)電機(jī)電流升高等異常情況，霍爾傳感器采集到的交流電壓信號(hào)轉(zhuǎn)化成的直流電壓信號(hào)然后取絕對(duì)值電壓，如果大于過(guò)流保護(hù)設(shè)定值，第五運(yùn)算放大器IClA輸出高 電平，過(guò)流保護(hù)動(dòng)作，過(guò)流信號(hào)II被發(fā)送至單片機(jī)，同時(shí)發(fā)光二極管VL6和VD15點(diǎn)亮，用于提示報(bào)警。如果出現(xiàn)短路情況，霍爾傳感器采集到的交流電壓信號(hào)轉(zhuǎn)化成直流的電壓信號(hào)急劇升高，大于短路保護(hù)設(shè)定值，第六運(yùn)算放大器IClD輸出高電平，短路快速保護(hù)動(dòng)作，保護(hù)后封脈沖信號(hào)SH輸入到單片機(jī)，發(fā)光二極管VLl點(diǎn)亮，用于提示報(bào)警。單片機(jī)接收信號(hào)后通過(guò)驅(qū)動(dòng)電路來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)保護(hù)器件的操作，實(shí)現(xiàn)對(duì)直流無(wú)刷電機(jī)的保護(hù)。手動(dòng)按鈕復(fù)位是人為在復(fù)位輸入端RS加入高電平，采用的辦法是在RS端和正電源之間接入手動(dòng)按鈕，當(dāng)按下手動(dòng)按鈕時(shí)，則正電源的+15V電平將直接加到RS端，將單片機(jī)復(fù)位。
權(quán)利要求1.一種直流無(wú)刷電機(jī)的交流出線(xiàn)保護(hù)器，其特征在于，包括交流采樣模塊、整流電路、精密絕對(duì)值電路、保護(hù)電路和單片機(jī)，其中，交流采樣模塊的輸出端連接整流電路的輸入端，整流電路的輸出端連接精密絕對(duì)值電路的輸入端，精密絕對(duì)值電路的輸出端連接保護(hù)電路的輸入端，保護(hù)電路的輸出端連接單片機(jī)的輸入端，單片機(jī)的輸出端連接至驅(qū)動(dòng)電路。
2.如權(quán)利要求I所述直流無(wú)刷電機(jī)交流出線(xiàn)保護(hù)器，其特征在于，所述交流采樣模塊采用霍爾傳感器。
3.如權(quán)利要求I所述直流無(wú)刷電機(jī)交流出線(xiàn)保護(hù)器，其特征在于，所述整流電路采用精密整流電路。
4.如權(quán)利要求I所述直流無(wú)刷電機(jī)交流出線(xiàn)保護(hù)器，其特征在于，所述保護(hù)電路包括短路快速保護(hù)電路和過(guò)流延遲保護(hù)電路。
5.如權(quán)利要求I所述直流無(wú)刷電機(jī)交流出線(xiàn)保護(hù)器，其特征在于，所述單片機(jī)采用C8051f410 單片機(jī)。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種直流無(wú)刷電機(jī)的交流出線(xiàn)保護(hù)器，包括交流采樣模塊、整流電路、精密絕對(duì)值電路、保護(hù)電路和單片機(jī)；交流采樣模塊的輸出端連接整流電路的輸入端，整流電路的輸出端連接精密絕對(duì)值電路的輸入端，精密絕對(duì)值電路的輸出端連接保護(hù)電路的輸入端，保護(hù)電路的輸出端連接單片機(jī)的輸入端，單片機(jī)的輸出端連接至驅(qū)動(dòng)電路。交流采樣模塊采用霍爾傳感器，單片機(jī)采用C8051f410單片機(jī)。保護(hù)電路包括過(guò)流延遲保護(hù)電路和短路快速保護(hù)電路。本實(shí)用新型克服了傳統(tǒng)繼電器和短路器相結(jié)合的方式可靠性差，保養(yǎng)和維護(hù)成本高的缺陷，通過(guò)搭設(shè)電路間接測(cè)量電流、設(shè)置保護(hù)策略，可靠性好，且保養(yǎng)成本較低。
文檔編號(hào)H02H7/08GK202616752SQ20122022619
公開(kāi)日2012年12月19日 申請(qǐng)日期2012年5月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月18日
發(fā)明者陸地, 李甲鋒, 許巖, 羅丹 申請(qǐng)人:西安建筑科技大學(xué)