[实用新型]小功率直流电机调速及保护装置

说明书

本实用新型提供一种小功率直流电机调速及保护装置，属于直流电机调速技术领域。

传统的直流电机调速控制装置多数采用可控硅，通过控制可控硅的导通角改变输出电压的大小，以达到调速的目的。该控制方式对电网的污染较严重，而且输出电压受电网电压的波动影响较大，特别是在低速区的特性很差，往往会造成电机的低速爬行现象。近年来出现了一些采用脉宽调制PWM技术的调速装置，其主开关器件采用双极型功率三极管或功率MOSFET管，虽然克服了可控硅调速的缺点，取得了较好的控制效果，但由于双极型功率三极管是电流控制器件，需要复杂的基极驱动电路，开关损耗较高；而功率MOSFET管虽然是电压型控制器件，由于其通态导通电阻较大，使其应用受到限制。并且多数调速装置未对电机的堵转、换向器与碳刷之间的环火及输出短路等严重故障采取可靠的保护措施，使得控制装置在恶劣的工作环境下难以保证可靠运行。

本实用新型的目的是提供一种体积小、成本低、电路简单、性能可靠的小功率直流电机调速及保护装置。

本实用新型的目的是这样实现的：

包括整机电源、电压给定电路、控制电路、驱动电路、电压负反馈、限流保护电路和短路保护电路，其特征在于：电压给定电路电路输出的电压信号经控制电路、驱动电路输出给电机，驱动电路输出的电压信号经短路保护电路输出给驱动电路，驱动电路输出的电流信号经限流保护电路输出给控制电路。

所述的小功率直流电机调速及保护装置，驱动电路包括IGBT管T₁和三极管T₂，其中IGBT管T₁的C极、E极两端并接一只快速恢复二极管D₁，其G极、E极两端并接肖特基稳压管二极管DW₁，且E极经电阻R₁₄接装置的公共地端，G极接三极管T₂的发射极。

所述的小功率直流电机调速及保护装置，限流保护电路包括过流保护电路和堵转保护电路，其中过流保护电路包括电压比较器IC₃、D触发器IC₄和三极管T₃，堵转保护电路包括脉宽调制器IC₁和电阻R₁₄，且脉宽调制器IC₁的电流信号输入端4脚经电阻R₁₄接地，其信号输出端11脚分别接D触发器IC₄的时钟端CLK和三极管T₃的集电极，D触发器IC₄的输入端R接电压比较器IC₃的输出端1脚，D触发器IC₄的输出端Q接三极管T₃的基极。

所述的小功率直流电机调速及保护装置，短路保护电路主要由运算放大器IC₂、二极管T₄和阻R₁₀、可调电阻W₂组成的分压电路组成，由电阻R₁₀和可调电阻组成的分压电路提供一基准电压接IC₂的6脚，IC₂的5脚接IC₂的1脚，IC₂的7脚接二极管T₄的负极，二极管T₄的正极接T₁管的G极。电阻R₁₄与电机的连接点A点为本装置的公共地端。

所述的小功率直流电机调速及保护装置，控制电路包括脉宽调制器IC₁、运算放大器IC₂和由电阻R₆可调电阻W₁及电阻R₁₅、R₈组成的分压电路，其中电压负反馈信号取自电阻R₁₅、R₈组成的分压电路，接运算放大器IC₂的输入端2脚，其输出端1脚接脉宽调制器IC₁的输入端1脚，电压给定电路信号取自电阻R₆、W₁组成的分压电路，接脉宽调制器IC₁的输入端2脚。

所述的小功率直流电机调速及保护装置，电阻R₁₄与电机的连接点A点为本装置的公共地端。