[发明专利]具有智能过流保护功能的无触点电机驱动装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种电机驱动装置。

背景技术

随着全球电子工业技术的迅猛发展，目前电机的应用范围逐渐扩大，并扮演着日益重要的角色。电机的应用在动力与控制领域方面不断扩展。现有的电机驱动模块广泛采用继电器控制电路，其具有价格低廉，使用方便等优点。但是，继电器在频繁的开关切换下容易出现触点氧化失效和机械老化的问题。例如，早期安装的电梯多采用继电器控制方式，其缺点是系统触点繁多、线路复杂、控制功能不易增加、能耗高、噪音大、故障率高、可靠性低。

另外，电机在长期运行的过程中，可能由于润滑不够或者机械摩擦增大而导致运行阻力增大，甚至可能出现电机卡住而不能运动的故障。由于电机的内阻非常小，此时通过电机的电流将会迅速增大，在短时间内产生巨大的热量而烧毁电机，甚至可能引发火灾。但是，在现有的长期无人值守的系统中，并没有实时检测电机的运行状况的装置不能达到保护电机的目的。

发明内容

本发明目的是为了解决现有电机驱动装置采用继电器控制电路，其继电器在频繁的开关切换下容易出现触点氧化失效和机械老化的问题，并且没有实时监测电机运行状况的装置，容易出现烧毁电机甚至引发火灾的问题，提供了一种具有智能过流保护功能的无触点电机驱动装置。

本发明所述具有智能过流保护功能的无触点电机驱动装置，所述电机为直流电机；所述无触点电机驱动装置采用的驱动器为L298，采用单片机为驱动器L298提供控制信号；单片机的IO接口与驱动器L298的10、11和12管脚连接；驱动器L298的11管脚为使能端EN，当EN的输入电压为低电平时，电机禁止运动，当EN的输入电压为高电平时，电机允许运动；驱动器L298的11管脚和12管脚分别为电机方向控制端C和D，当C的输入电压为高电平，且D的输入电压为低电平时，电机正转，当C的输入电压为低电平，且D的输入电压为高电平时，电机反转；直流电机两端分别连接4个快恢复二极管D1、D2、D3和D4，直流电机的一端同时连接二极管D1的正极和二极管D2的负极，直流电机的另一端同时连接二极管D3的正极和二极管D4的负极，二极管D1的负极和二极管D3的负极同时连接100nf电容的一端和12V电源，100nf电容的另一端接地，二极管D2的正极接地，二极管D4的正极接地；电机的两端分别连接驱动器L298的13管脚和14管脚；驱动器L298的4管脚连接电机驱动电源，驱动器L298的8管脚接地，驱动器L298的9管脚连接逻辑控制部分电源；驱动器L298的15管脚串接电阻Rs到地，将电阻Rs两端电压反馈至单片机，单片机通过测量电阻Rs两端的电压判断电机的电流状况，进而判断电机是否正常工作。

本发明所述具有智能过流保护功能的无触点电机驱动装置，所述电机为交流电机；

所述无触点电机驱动装置包括光耦、可控硅、单片机和三个电阻；光耦的一个输入端连接单片机的IO端口，光耦的另一个输入端通过电阻R1接地，光耦的一个输出端连接到交流火线，光耦的另一个输出端通过电阻R2连接可控硅的控制极G，可控硅的阳极A连接到交流火线，可控硅的阴极K连接到交流电机的一端，交流电机的另一端通过电阻R3连接到交流零线；当单片机输出高电平时，光耦导通，进而触发可控硅导通，交流电机运转，当单片机输出低电平时，光耦和可控硅截止，交流电机停转；

具有过流保护功能的电路包括采样电阻R13和交流调理电路，采样电阻R13串联在交流电机回路上，采样电阻R13的两端分别连接到交流调理电路的V_in1和V_in2端，U1、R5和R6组成电压跟随器，为U12提供直流偏置电压V_off，通过调整R5和R6的阻值调整直流偏置电压V_off的大小，R11、R12、C1和C2组成滤波电路，对输入电压V_in1和V_in2进行滤波，U2、R13、R4、R7、R8、R9、R10组成对V_in1、V_in2和V_off的运算电路，获取交流调理电路的输出电压V_out；单片机连续采集调理电路的输出电压V_out，获取输出电压V_out与直流偏置电压V_off绝对值的平均值作为判断过流的判据，当该电压平均值大于阈值时，单片机控制交流电机停机并报警。