專利名稱：直流無刷電機交流出線保護器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種直流無刷電機交流出線保護器，特別是一種直流無刷電機交流出線保護器。
背景技術(shù)：
在直流電機的運行環(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過載啟動、突然空載等情況，電流會很大，這些情況均會對直流電機的正常運行產(chǎn)生影響，且都會造成重大故障，甚至造成電機燒毀。另一方面諧波污染對直流電機的影響也很大。因此，直流無刷電機交流出線保護器的設(shè)計十分重要。目前直流無刷電機的出線保護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，同時保養(yǎng)和維護成本高。因此研究一種可靠性好，且保養(yǎng)和維護成本低的直流無刷電機的出線保護器具有十分重要的現(xiàn)實意義。
發(fā)明內(nèi)容針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷或不足，本實用新型的目的在于，提供一種直流無刷電機的交流出線保護器，該保護器可靠性高，且保養(yǎng)成本較低。為了達到上述目的，本實用新型采用如下技術(shù)解決方案一種直流無刷電機的交流出線保護器，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值電路的輸入端，精密絕對值電路的輸出端連接保護電路的輸入端，保護電路的輸出端連接單片機的輸入端，單片機的輸出端連接至驅(qū)動電路。本實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。所述保護電路包括過流延遲保護電路和短路快速保護電路。所述單片機采用C8051f410單片機。本實用新型克服了傳統(tǒng)繼電器和短路器相結(jié)合的方式可靠性差，保養(yǎng)和維護成本高的缺陷，通過搭設(shè)電路間接測量電流、設(shè)置保護策略，可靠性好，且保養(yǎng)成本較低。

圖I是本實用新型的系統(tǒng)框圖。圖2是本實用新型的電路圖。
以下結(jié)合附圖和具體實施方式
對本實用新型做進一步解釋說明。
具體實施方式
[0015]如圖I所示，本實用新型的直流無刷電機的交流出線保護器，包括交流采樣模塊、整流電路、精密絕對值電路、保護電路和單片機，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值電路的輸入端，精密絕對值電路的輸出端連接保護電路的輸入端，保護電路的輸出端連接單片機的輸入端，單片機的輸出端連接至驅(qū)動電路。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Iv、Iu> If送至精密整流電路，具體結(jié)構(gòu)如下交流信號Iv通過R79接入第一運算放大器IC3B的負端，第一運算放大器IC3B的正端通過R78直接接地；二極管VD36反向連接在第一運算放大器IC3B的負端與輸出端，VD33通過R67連接在第一運算放大器IC3B的負端，VD33通過R69與交流信號Iv通過電阻R300共同作為精密整流電路的第一個輸出，也即是精密絕對值電路的第一個輸入。交流線號Iu通過R54接入第二運算放大器IC3C的負端，第二運算放大器IC3C的正端通過R52直接接地；二極管VD30反向連接在第二運算放大器 IC3C的負端與輸出端，VD29通過R53連接在第二運算放大器IC3C的負端，VD29通過R68與交流線號Iu通過電阻R301共同作為精密整流電路的第二個輸出，也即是精密絕對值電路的第二個輸入。交流信號If通過R48接入第三運算放大器IC3D的負端，IC3D的正端通過R51直接接地；二級管VD28反向連接在第三運算放大器IC3D的負端與輸出端，第三運算放大器IC3D的負端連接R47與VD27連接R50與交流信號共同作為精密整流電路的第三個輸出，也即是精密絕對值電路的第三個輸入。在精密絕對值電路中，具體結(jié)構(gòu)如下精密整流電路的三個輸出均連接到第四運算放大器IC3A的輸入端，第四運算放大器IC3A的正端通過電阻R77直接接地；濾波電容C42和電阻R76連接第四運算放大器IC3A的負端和輸出端；+15V的電壓通過C34、C37連接IC3A的Vcc+端，-15V的電壓通過C35、C38連接第四運算放大器IC3A的Vcc-端；第四運算放大器IC3A的輸出端通過R75、RP11接地，電流環(huán)電流反饋信號Wf接在RPll上以調(diào)節(jié)電壓。保護電路包括短路快速保護電路和過流延時保護電路。過流延遲保護電路的結(jié)構(gòu)具體如下+15V電壓通過R39，RP9接地，電容C24 —端接地，一端接在RP9的調(diào)節(jié)端并通過R30接在第五運算放大器IClA的負端，第四運算放大器IC3A的輸出端通過R27、R29、C25連接在第五運算放大器IClA的正端；+15V的電壓通過C14、C7連接第五運算放大器IClA的Vcc+端，-15V的電壓通過C15、C8連接第五運算放大器IClA的Vcc-端；第五運算放大器IClA的輸出一方面通過R28、VL6直接接地，另一方面通過VD15連接單片機并送給單片機信號。短路快速保護電路的結(jié)構(gòu)具體如下+15V電壓通過R2，RPl接地，電容C2 —端接地，一端接在RPl的調(diào)節(jié)端并通過R4接在第六運算放大器IClD的負端，復(fù)位信號RS通過VDl和R4接在第六運算放大器IClD的負端；第四運算放大器IC3A的輸出端通過R5連接在第六運算放大器IClD的正端；第六運算放大器IClD的正端依次連接反向二極管VD3、穩(wěn)壓管VSl并接至第六運算放大器IClD的輸出端，第六運算放大器IClD的輸出一方面通過R3、VLl接地，另一方面通過VD2連接單片機并送給單片機信號。第一運算放大器IC3B、第二運算放大器IC3C、第三運算放大器IC3D、第四運算放大器IC3A、第五運算放大器IClA和第六運算放大器IClD均采用TL084運算放大器。單片機采用新華龍電子公司生產(chǎn)的C8051f410。本實用新型的工作原理如下在交流出線側(cè)通過霍爾傳感器采集電壓信號將交流電壓信號轉(zhuǎn)化成直流電壓信號，直流電壓信號輸入到第四運算放大器IC3A構(gòu)成的精密絕對值電路電路中，絕對值電壓信號送到短路快速保護和過流延時保護電路，圖中RS是復(fù)位，SH是短路保護信號，II為過電流信號。如果出現(xiàn)電機電流升高等異常情況，霍爾傳感器采集到的交流電壓信號轉(zhuǎn)化成的直流電壓信號然后取絕對值電壓，如果大于過流保護設(shè)定值，第五運算放大器IClA輸出高 電平，過流保護動作，過流信號II被發(fā)送至單片機，同時發(fā)光二極管VL6和VD15點亮，用于提示報警。如果出現(xiàn)短路情況，霍爾傳感器采集到的交流電壓信號轉(zhuǎn)化成直流的電壓信號急劇升高，大于短路保護設(shè)定值，第六運算放大器IClD輸出高電平，短路快速保護動作，保護后封脈沖信號SH輸入到單片機，發(fā)光二極管VLl點亮，用于提示報警。單片機接收信號后通過驅(qū)動電路來實現(xiàn)對保護器件的操作，實現(xiàn)對直流無刷電機的保護。手動按鈕復(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按鈕，當(dāng)按下手動按鈕時，則正電源的+15V電平將直接加到RS端，將單片機復(fù)位。
權(quán)利要求1.一種直流無刷電機的交流出線保護器，其特征在于，包括交流采樣模塊、整流電路、精密絕對值電路、保護電路和單片機，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值電路的輸入端，精密絕對值電路的輸出端連接保護電路的輸入端，保護電路的輸出端連接單片機的輸入端，單片機的輸出端連接至驅(qū)動電路。
2.如權(quán)利要求I所述直流無刷電機交流出線保護器，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所述直流無刷電機交流出線保護器，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所述直流無刷電機交流出線保護器，其特征在于，所述保護電路包括短路快速保護電路和過流延遲保護電路。
5.如權(quán)利要求I所述直流無刷電機交流出線保護器，其特征在于，所述單片機采用C8051f410 單片機。
專利摘要本實用新型公開了一種直流無刷電機的交流出線保護器，包括交流采樣模塊、整流電路、精密絕對值電路、保護電路和單片機；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值電路的輸入端，精密絕對值電路的輸出端連接保護電路的輸入端，保護電路的輸出端連接單片機的輸入端，單片機的輸出端連接至驅(qū)動電路。交流采樣模塊采用霍爾傳感器，單片機采用C8051f410單片機。保護電路包括過流延遲保護電路和短路快速保護電路。本實用新型克服了傳統(tǒng)繼電器和短路器相結(jié)合的方式可靠性差，保養(yǎng)和維護成本高的缺陷，通過搭設(shè)電路間接測量電流、設(shè)置保護策略，可靠性好，且保養(yǎng)成本較低。
文檔編號H02H7/08GK202616752SQ20122022619
公開日2012年12月19日 申請日期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 申請人:西安建筑科技大學(xué)