专利名称：马达电流限制回路装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种马达电流限制回路装置，尤其是用于电动工具中的马达电流限制回路装置。
在现有技术中，一种经由串接旁路电阻检测电流信号，再与参考单位相比较以得到限制电流的动作。但此方法，不具备有隔离的效果，无法达到某些需具有隔离装置的要求。另一种使用霍耳(HALL effect)元件或变流器(CT)元件达到隔离传输效果，以完成电流限制的目的，但其成本较高且辅助电路亦较复杂，不符合在某些应用场合的成本效益。
本实用新型的目的是要提供一种可克服上述缺陷，具有隔离效果，结构简单的电流限制回路装置。
为实现上述目的，本实用新型提供一种马达电流限制回路装置，在马达与电源之间，串接一可控硅和旁路电阻，第一电阻与光耦合隔离器相串接后并联在上述旁路电阻两端，光耦合隔离器中三极管集电极连接到相移控制电路的电压输入端，电容器C并联在上述三极管集电极与发射极之间，一个速度指令电位计的一端连接低压电源，另一端连接发射极，活动端串接第二电阻后，连接到相移控制电路的电压输入端，相移控制电路的电压输出端连接到可控硅的栅极。
本实用新型具有结构简单、系统稳定可靠，具有隔离效果的电流限制回路装置。
如下图1是根据本实用新型提出的马达电流限制回路装置电路图；图2是根据本实用新型提出的马达电流IM与光耦合隔离器输出Ic的关系曲线图；图3是根据本实用新型提出的马达电流限制回路装置的等效电路图。
以下结合附图及其最佳实施例对本实用新型提出的具体结构做进一步的描述。
本实用新型提供一种马达电流限制回路装置，在马达与电源之间，串接一可控硅和旁路电阻，第一电阻与光耦合隔离器相串接后并联在上述旁路电阻两端，光耦合隔离器中三极管集电极连接到相移控制电路的电压输入端，电容器C并联在上述三极管集电极与发射极之间，一个速度指令电位计的一端连接低压电源，另一端连接发射极，活动端串接第二电阻后，连接到相移控制电路的电压输入端，相移控制电路的电压输出端连接到可控硅的栅极。
图1所示为一具有马达电流限制功能的可调速马达控制电路图，其中包括有交流电压源，马达，旁路电阻RSHUNT，电阻R1，光耦合隔离器，电容器C，速度指令电位计，硅控整流器，相移控制电路PT，电阻R2，低压电压源VC。电力由交流电压源提供，速度指令由调整电位计位置，经电阻R2由电容滤波后，输入到相移控制电路装置的V输入端，此相移控制电路装置为一电压输入V以产生相对应的输出相移角脉冲电压θ，θ为一固定脉冲电压值，其产生时间，依输入电压V决定。其关系式如下所示θ＝K×V ---(A)K为一常数值。
θ是以交流电压电源的频率周期的零点相位为基准点。
在此调整电位电压VCOM即可改变相移控制电路P T的脉冲输出电压相移角θ角度，以触发可控硅栅极端，以改变马达转数。在图1中，流经马达的电流为IM，其跨于旁路电阻两端电压如下所示VSHUNT＝IM×RSHUNT---(B)其中R1＞＞RSHUNT因此流经光耦合隔离器的电流IF，可求得如下IF＝(VSHUNT-VF)÷R1 ---(C)由光耦合隔离器的规格资料可查知其顺向电压VF值与电流传输此CTRR之值。因此可求得光耦合隔离器输出端电流如下IC＝CTRR×IF---(D)由(B)，(C)，(D)三式可求得马达电流IM与光耦合隔离器输出电流IC的关系式，如下式(E)所示
在(E)式中，CTRR与VF设定为操作在常数下，则可得(2)马达电流IM与光耦合隔离器输出电流IC之关系如图2所示。
在电位计中设计其电阻值远低于R2电阻值，则跨于电位计抽头两端电压VCOM即为其抽头分压值，而不受电阻R2影响。如上所述，可依诺顿(NORTON)电流定律，将电位计速度电压指令VCOM转为速度电流指令ICOM，如下式所示ICOM＝VCOM÷R2 ---(F)由式(E)，(F)可将图1简化成等效电路如图3所示的电路图。在相移控制电路P T输入端V为高输入阻抗，亦即其所需输入电流非常小，可忽略不计。因此，在稳态下电容C两端电压依图3可得职下式所示
VC＝(ICOM-IC)×R2 ----(G)因此可得相移控制电路装置脉冲输出电压相移角 关系式θ＝K×VCθ＝K×(ICOM-IC)×R2 ---(H)当调速指令电位计在某一固定位置下，马达负载增加时，其马达电流IM亦相对增加，当IM增加至满足式(E)时，依式(H)可知，其将使相移控制电路装置脉冲电压相移角减小，使得供应给马达的电力减小而降低马达电流，而达到限制马达电流的目的。
由公式(E)，(F)知，当马达电流增加至IM×RSHUNT＝VF时，马达电流将开始进入被限制区，如图2所示，其电流限制值为IM＝VF÷RSHUNT，因此经由选择电阻RSHUNT的阻值可决定马达电流限制值。另外图2中，其曲线斜率可由公式(E)中，电阻R1值改变其斜率大小，亦可由选择电阻R1决定其限流灵敏度。而适当选取R2电阻值与C电容值的时间常数，使R2×C大于10倍的交流电压源周期时间，则可增加系统稳定度。
权利要求1.一种马达电流限制回路装置，其特征在于在马达与电源之间，串接一可控硅和旁路电阻，第一电阻与光耦合隔离器相串接后并联在上述旁路电阻两端，光耦合隔离器中三极管集电极连接到相移控制电路的电压输入端，一电容器并联在上述三极管集电极与发射极之间，一个速度指令电位计的一端连接低压电源，另一端连接发射极，活动端串接第二电阻后，连接到相移控制电路的电压输入端，相移控制电路的电压输出端连接到可控硅的栅极。
专利摘要一种马达电流限制回路装置,在马达与电源之间,串接一可控硅和旁路电阻,通过光耦合隔离器连接到相移控制电路的电压输入端,相移控制电路的电压输出端连接到可控硅的栅极。本实用新型具有结构简单、系统稳定可靠,具有隔离效果的优点。
文档编号H02K11/04GK2369403SQ9921097
公开日2000年3月15日 申请日期1999年5月14日 优先权日1999年5月14日
发明者廖威盛 申请人:廖威盛