專利名稱：一種延長(zhǎng)風(fēng)扇直流碳刷電機(jī)壽命的風(fēng)扇控制電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種風(fēng)扇控制電路，尤其是一種能延長(zhǎng)風(fēng)扇直流碳刷電機(jī)壽命的風(fēng)扇控制電路。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有使用直流碳刷電機(jī)的風(fēng)扇的壽命嚴(yán)重受到直流碳刷電機(jī)壽命的制約，目前碳刷電機(jī)的壽命只有1500小時(shí)，直流碳刷電機(jī)壽命終止的主要原因是其內(nèi)部的碳刷磨損，磨損掉下的碳粉在換向器槽內(nèi)堆積導(dǎo)致?lián)Q向器短路引起。影響直流碳刷電機(jī)壽命的主要因素1、電源電壓波動(dòng)導(dǎo)致電機(jī)工作電壓不穩(wěn)定，轉(zhuǎn)速不穩(wěn)定，從而導(dǎo)致電機(jī)自身的振動(dòng)加劇，電機(jī)碳刷與換向器間的碰撞也加劇，碳刷的磨損速度就加快，從而導(dǎo)致電機(jī)處于如下的惡性循環(huán)狀態(tài)電源電壓波動(dòng)一轉(zhuǎn)速不穩(wěn)定一電機(jī)振動(dòng)加劇一碳刷與換向器間的碰撞加劇一碳刷磨損加快一換向器槽積碳一電機(jī)工作電流變大一碳刷與換向間“拉弧”現(xiàn)象變嚴(yán)重一碳刷磨損加快一換向器槽積碳一電機(jī)工作電流變大。2、隨著直流碳刷電機(jī)使用時(shí)間的延長(zhǎng)，電機(jī)工作電流因各種因素(軸承油干涸、部件磨損……等)變大，從而導(dǎo)致電機(jī)處于如下的惡性循環(huán)狀態(tài)電機(jī)工作電流變大一碳刷與換向間“拉弧”現(xiàn)象變嚴(yán)重一碳刷磨損加快一換向器槽積碳一電機(jī)工作電流變大。3、直流碳刷電機(jī)起動(dòng)時(shí)的起動(dòng)電流是正常工作電流的7-8倍，在起動(dòng)階段因啟動(dòng)電流很大，碳刷與換向間“拉弧”現(xiàn)象非常嚴(yán)重，起動(dòng)階段碳刷的磨損很嚴(yán)重，對(duì)壽命影響很嚴(yán)重。

實(shí)用新型內(nèi)容為了克服以上技術(shù)的不足，本實(shí)用新型的目的在于提供一種風(fēng)扇控制電路，通過(guò)對(duì)風(fēng)扇直流碳刷電機(jī)的工作電壓與電流的優(yōu)化控制，實(shí)現(xiàn)延長(zhǎng)風(fēng)扇直流碳刷電機(jī)的壽命的目的。本實(shí)用新型采取的技術(shù)方案是一種延長(zhǎng)風(fēng)扇直流碳刷電機(jī)壽命的風(fēng)扇控制電路，其包括可實(shí)現(xiàn)工頻交流電源與直流電源兩種電源供電的風(fēng)扇交直流電源轉(zhuǎn)換電路、在電源電壓過(guò)低時(shí)切斷供電回路的風(fēng)扇直流電機(jī)與電池低電壓保護(hù)電路以及將風(fēng)扇電機(jī)穩(wěn)定工作在其額定工作參數(shù)上的風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)控制電路；所述風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)控制電路與風(fēng)扇直流碳刷電機(jī)相連接，所述風(fēng)扇直流電機(jī)與電池低電壓保護(hù)電路串接在所述風(fēng)扇交直流電源轉(zhuǎn)換電路與所述風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)控制電路之間； 所述風(fēng)扇交直流電源轉(zhuǎn)換電路包括可充電的蓄電池、將市電轉(zhuǎn)換成直流碳刷電機(jī)所需的低壓直流電的開(kāi)關(guān)電源降壓電路、提供蓄電池充電電流的電池充電電路和實(shí)現(xiàn)市電和蓄電池供電切換的AC/DC電源切換電路；所述風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)控制電路包括控制風(fēng)扇電機(jī)轉(zhuǎn)速的風(fēng)扇風(fēng)速控制電路、將風(fēng)扇電機(jī)的工作電流穩(wěn)定在其額定工作電流值上的風(fēng)扇電機(jī)電流控制電路以及將風(fēng)扇電機(jī)的工作電壓控制在其額定工作電壓的下限上并消除電源電壓波動(dòng)的風(fēng)扇電機(jī)電壓控制電路。作為以上技術(shù)方案的一種優(yōu)化，所述風(fēng)扇直流電機(jī)與電池低電壓保護(hù)電路包括第一三極管，所述第一三極管的發(fā)射極連接AC/DC電源切換電路輸出端，基極通過(guò)第一二極管、第一電阻和第一電容接地，集電極通過(guò)第二二極管、第一穩(wěn)壓管和第二電阻與第二三極管的基極相連接，第二三極管的集電極接入所述第一電阻和第一電容之間，所述第一三極管的集電極為所述風(fēng)扇直流電機(jī)與電池低電壓保護(hù)電路的輸出端。作為以上技術(shù)方案的一種優(yōu)化，所述AC/DC電源切換電路包括繼電器，所述繼電器的線圈與開(kāi)關(guān)電源降壓電路相連接，動(dòng)觸點(diǎn)與風(fēng)扇直流電機(jī)與電池低電壓保護(hù)電路的輸入端相連接，常閉觸點(diǎn)與電池相連接，常開(kāi)觸點(diǎn)與所述開(kāi)關(guān)電源降壓電路相連接；當(dāng)無(wú)市電時(shí)繼電器不動(dòng)作，風(fēng)扇電機(jī)由電池供電；當(dāng)有市電時(shí)繼電器線圈通電，常開(kāi)開(kāi)關(guān)接通，風(fēng)扇轉(zhuǎn)由開(kāi)關(guān)電源降壓電路供電。作為以上技術(shù)方案的一種優(yōu)化，所述風(fēng)扇電機(jī)電流控制電路與風(fēng)扇電機(jī)電壓控制電路分別通過(guò)一組電壓比較器實(shí)現(xiàn)對(duì)風(fēng)扇電機(jī)的電流與電壓的控制。本實(shí)用新型的有益效果是本實(shí)用新型所提出的風(fēng)扇控制電路整合有優(yōu)化的風(fēng)扇直流電機(jī)、電池低電壓保護(hù)電路，能夠避免當(dāng)電源電壓過(guò)低時(shí)，風(fēng)扇直流碳刷電機(jī)因驅(qū)動(dòng)功率不夠而出現(xiàn)堵轉(zhuǎn)而導(dǎo)致電機(jī)短路、控制電路燒毀的現(xiàn)象，同時(shí)也能避免電池出過(guò)放電現(xiàn)象，起到同時(shí)保護(hù)風(fēng)扇直流碳刷電機(jī)、電池及控制電路的作用。本實(shí)用新型所提出的風(fēng)扇控制電路還整合有風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)控制電路，將風(fēng)扇直流碳電機(jī)的工作電流穩(wěn)定在額定工作電流值，消除各種因素導(dǎo)致的電機(jī)工作電流變大現(xiàn)象，從而延長(zhǎng)家用交直流兩用風(fēng)扇的壽命；同時(shí)在風(fēng)扇直流碳電機(jī)的啟動(dòng)階段，將風(fēng)扇直流碳電機(jī)的起動(dòng)電流也穩(wěn)定在額定工作電流值，實(shí)現(xiàn)恒流慢速起動(dòng)，延長(zhǎng)家用交直流兩用風(fēng)扇的壽命；電壓控制電路，將電壓控制在電機(jī)額定工作電壓的下限，并消除電源電壓波動(dòng)導(dǎo)致的電機(jī)不穩(wěn)定工作現(xiàn)象，從而延長(zhǎng)家用交直流兩用風(fēng)扇的壽命。本實(shí)用新型通過(guò)有效控制直流碳刷電機(jī)碳刷的磨損程度，從而將使用直流碳刷電機(jī)的風(fēng)扇壽命延長(zhǎng)至3000小以上。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型的風(fēng)扇交直流電源轉(zhuǎn)換電路的原理框架圖；圖2是本實(shí)用新型的風(fēng)扇交直流電源轉(zhuǎn)換電路的電路示意圖；圖3是本實(shí)用新型的風(fēng)扇直流電機(jī)與電池低電壓保護(hù)電路的電路示意圖；圖4是本實(shí)用新型的風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)電路的電路示意圖；圖5是本實(shí)用新型完整的電路示意圖。
具體實(shí)施方式
參見(jiàn)圖1和5，本實(shí)用新型公開(kāi)了一種延長(zhǎng)風(fēng)扇直流碳刷電機(jī)壽命的風(fēng)扇控制電
4路，其包括風(fēng)扇交直流電源轉(zhuǎn)換電路、風(fēng)扇直流電機(jī)與電池低電壓保護(hù)電路以及風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)控制電路等三大電路。其中風(fēng)扇交直流電源轉(zhuǎn)換電路可實(shí)現(xiàn)工頻交流電源、直流電源(可充電電池)兩種電源供電，其電路原理圖如圖2所示。此電路分三部分首先是開(kāi)關(guān)電源降壓電路，由D1、 D2、D3、D4、D5、D6、D7、D8、D9、R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12、Q1、TR1、U1、 U2、U3、Cl、C2、C3、C4、C5、C6、C7、C8、Fl構(gòu)成開(kāi)關(guān)電源降壓電路，將市電轉(zhuǎn)換成直流碳刷電機(jī)所需的低壓直流電，其中Ul與U3為運(yùn)放IC，U2為光電耦合器；其次是電池充電電路，由 R13、D11、F2、BT1組成電池充電電路。只要接通市電，就能給其帶有的蓄電池充電；最后是 AC/DC電源切換電路，由R1D9、D10、D12、Jl、F2、BTl構(gòu)成電源轉(zhuǎn)換電路，當(dāng)無(wú)市電時(shí)，風(fēng)扇由電池供電，而當(dāng)接通市電時(shí)繼電器線圈通電，常開(kāi)開(kāi)關(guān)接通，風(fēng)扇轉(zhuǎn)為市電供電。風(fēng)扇直流電機(jī)與電池低電壓保護(hù)電路的電路原理如圖3所示，其由R15、R16、R17、 R18、R19、R20、R24、D13、D14、Zl、C9、CIO、Q2、Q3構(gòu)成。此部分電路能避免當(dāng)電源電壓過(guò)低時(shí)，風(fēng)扇直流碳刷電機(jī)因驅(qū)動(dòng)功率不夠而出現(xiàn)堵轉(zhuǎn)而導(dǎo)致電機(jī)短路、控制電路燒毀的現(xiàn)象， 同時(shí)也能避免電池出過(guò)放電現(xiàn)象，起到同時(shí)保護(hù)風(fēng)扇直流碳刷電機(jī)、電池及控制電路的作用。當(dāng)接通電源時(shí)，Q3通過(guò)D13、R17、C9有一段短時(shí)間的導(dǎo)通狀態(tài)，Q3導(dǎo)通時(shí)，通過(guò)D14、 ZU R18給Q2供電，使Q2導(dǎo)通，Q2導(dǎo)通后，通過(guò)R17、D13維持Q3的導(dǎo)通狀態(tài)，通過(guò)B點(diǎn)向風(fēng)扇直流刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路的U4、Q4供電。當(dāng)電源電壓過(guò)低時(shí)，A點(diǎn)電壓過(guò)低Q2無(wú)法導(dǎo)通， 迫使Q3截止，切斷U4、Q4電源，從而關(guān)斷整個(gè)電路。此電路能夠避免當(dāng)電源電壓過(guò)低時(shí)，風(fēng)扇直流碳刷電機(jī)因驅(qū)動(dòng)功率不夠而出現(xiàn)堵轉(zhuǎn)而導(dǎo)致電機(jī)短路、控制電路燒毀的現(xiàn)象，同時(shí)也能避免電池出過(guò)放電現(xiàn)象，起到同時(shí)保護(hù)風(fēng)扇直流碳刷電機(jī)、電池及控制電路的作用。風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)控制電路的電路原理如圖4所示，其由R21、R22、R23、R24、R25、R26、R27、 R28、R29、R30、R31、R32、D15、D16、D17、D18、D19、C11、C12、L1、S3、Q4、Q5、M1、U4、U5 組成。 其中D16、D17、D18、D19、S3為風(fēng)扇風(fēng)速控制電路，開(kāi)關(guān)S3閉合時(shí)，風(fēng)扇處于高風(fēng)檔狀態(tài)，開(kāi)關(guān)S3斷開(kāi)時(shí)，通過(guò)D16、D17、D18、D19降低電機(jī)電壓，從而降低風(fēng)扇的風(fēng)速，使風(fēng)扇處于低風(fēng)檔。U4采用運(yùn)放IC358，其5、6、7腳及3、2、1腳分別組成二組電壓比較器，R30.U5.R29, R28為U4的二組電壓比較器設(shè)置基準(zhǔn)電壓，其中U5可采用常用的431穩(wěn)壓芯片。電流取樣電阻R27和第一組電壓比較器構(gòu)成風(fēng)扇電機(jī)電流控制電路，將風(fēng)扇直流碳刷電機(jī)的工作電流穩(wěn)定在額定工作電流值，消除各種因素導(dǎo)致的電機(jī)工作電流變大現(xiàn)象，從而延長(zhǎng)家用交直流兩用風(fēng)扇的壽命；同時(shí)在風(fēng)扇直流碳刷電機(jī)的啟動(dòng)階段，將風(fēng)扇直流碳電機(jī)的起動(dòng)電流也穩(wěn)定在額定工作電流值，實(shí)現(xiàn)恒流慢速起動(dòng)，延長(zhǎng)家用交直流兩用風(fēng)扇的壽命。R31、 R32以及第二組電壓比較器組成風(fēng)扇電機(jī)電壓控制電路，將風(fēng)扇直流碳刷電機(jī)電壓控制在其額定工作電壓的下限，并消除電源電壓波動(dòng)導(dǎo)致的電機(jī)不穩(wěn)定工作現(xiàn)象，從而延長(zhǎng)家用交直流兩用風(fēng)扇的壽命。本實(shí)用新型的整體電路示意圖可參見(jiàn)圖5。以上所述只是本實(shí)用新型優(yōu)選的實(shí)施方式，其并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型保護(hù)范圍的限制，只要是以基本相同的手段實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的目的都應(yīng)屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種延長(zhǎng)風(fēng)扇直流碳刷電機(jī)壽命的風(fēng)扇控制電路，其特征在于其包括可實(shí)現(xiàn)工頻交流電源與直流電源兩種電源供電的風(fēng)扇交直流電源轉(zhuǎn)換電路、在電源電壓過(guò)低時(shí)切斷供電回路的風(fēng)扇直流電機(jī)與電池低電壓保護(hù)電路以及將風(fēng)扇電機(jī)穩(wěn)定工作在其額定工作參數(shù)上的風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)控制電路；所述風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)控制電路與風(fēng)扇直流碳刷電機(jī)相連接，所述風(fēng)扇直流電機(jī)與電池低電壓保護(hù)電路串接在所述風(fēng)扇交直流電源轉(zhuǎn)換電路與所述風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)控制電路之間；所述風(fēng)扇交直流電源轉(zhuǎn)換電路包括可充電的蓄電池、將市電轉(zhuǎn)換成直流碳刷電機(jī)所需的低壓直流電的開(kāi)關(guān)電源降壓電路、提供蓄電池充電電流的電池充電電路和實(shí)現(xiàn)市電和蓄電池供電切換的AC/DC電源切換電路；所述風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)控制電路包括控制風(fēng)扇電機(jī)轉(zhuǎn)速的風(fēng)扇風(fēng)速控制電路、將風(fēng)扇電機(jī)的工作電流穩(wěn)定在其額定工作電流值上的風(fēng)扇電機(jī)電流控制電路以及將風(fēng)扇電機(jī)的工作電壓控制在其額定工作電壓的下限上并消除電源電壓波動(dòng)的風(fēng)扇電機(jī)電壓控制電路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種延長(zhǎng)風(fēng)扇直流碳刷電機(jī)壽命的風(fēng)扇控制電路，其特征在于所述風(fēng)扇直流電機(jī)與電池低電壓保護(hù)電路包括第一三極管(Q3 )，所述第一三極管(Q3 ) 的發(fā)射極連接AC/DC電源切換電路輸出端，基極通過(guò)第一二極管(D13)、第一電阻(R17)和第一電容(C9)接地，集電極通過(guò)第二二極管(D14)、第一穩(wěn)壓管(Zl)和第二電阻(R18)與第二三極管(Q2)的基極相連接，第二三極管(Q2)的集電極接入所述第一電阻(R17)和第一電容(C9)之間，所述第一三極管(Q3)的集電極為所述風(fēng)扇直流電機(jī)與電池低電壓保護(hù)電路的輸出端。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種延長(zhǎng)風(fēng)扇直流碳刷電機(jī)壽命的風(fēng)扇控制電路，其特征在于所述AC/DC電源切換電路包括繼電器(J1)，所述繼電器的線圈與開(kāi)關(guān)電源降壓電路相連接，動(dòng)觸點(diǎn)與風(fēng)扇直流電機(jī)與電池低電壓保護(hù)電路的輸入端相連接，常閉觸點(diǎn)與電池相連接，常開(kāi)觸點(diǎn)與所述開(kāi)關(guān)電源降壓電路相連接；當(dāng)無(wú)市電時(shí)繼電器不動(dòng)作，風(fēng)扇電機(jī)由電池供電；當(dāng)有市電時(shí)繼電器線圈通電，常開(kāi)開(kāi)關(guān)接通，風(fēng)扇轉(zhuǎn)由開(kāi)關(guān)電源降壓電路供電。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種延長(zhǎng)風(fēng)扇直流碳刷電機(jī)壽命的風(fēng)扇控制電路，其特征在于所述風(fēng)扇電機(jī)電流控制電路與風(fēng)扇電機(jī)電壓控制電路分別通過(guò)一組電壓比較器(U4) 實(shí)現(xiàn)對(duì)風(fēng)扇電機(jī)的電流與電壓的控制。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種延長(zhǎng)風(fēng)扇直流碳刷電機(jī)壽命的風(fēng)扇控制電路，包括風(fēng)扇交直流電源轉(zhuǎn)換電路、風(fēng)扇直流電機(jī)與電池低電壓保護(hù)電路以及風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)控制電路；其中所述風(fēng)扇交直流電源轉(zhuǎn)換電路包括可充電的蓄電池、開(kāi)關(guān)電源降壓電路、電池充電電路和AC/DC電源切換電路，所述風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)控制電路包括風(fēng)扇風(fēng)速控制電路、風(fēng)扇電機(jī)電流控制電路以及風(fēng)扇電機(jī)電壓控制電路。本實(shí)用新型所提出的風(fēng)扇控制電路能夠避免因電源電壓過(guò)低而對(duì)電機(jī)和電池造成損害，并能將風(fēng)扇直流碳刷電機(jī)的工作電流穩(wěn)定在額定工作電流值上的同時(shí)將電壓控制在電機(jī)額定工作電壓的下限，并消除電源電壓波動(dòng)導(dǎo)致的電機(jī)不穩(wěn)定工作現(xiàn)象，從而延長(zhǎng)家用交直流兩用風(fēng)扇的壽命。
文檔編號(hào)H02H7/09GK202209300SQ20112030750
公開(kāi)日2012年5月2日 申請(qǐng)日期2011年8月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月23日
發(fā)明者田疇 申請(qǐng)人:廣東金萊特電器股份有限公司