5接地。在其他实施方式中，NE555时基芯片U2也可以用运放、比较器、MCU或其它逻辑IC等代替；引脚8与放电端引脚7之间仅并联一组电容C7和电阻R16也能实现相同的功能。
[0018]以下通过时间控制器30详细说明电动机20的驱动开关23、24切换到制动位置后，驱动装置的动作。
[0019]在电动机20被驱动旋转时，将驱动开关23、24切换到制动位置，电容Cl向时间控制器30供电，经过稳压电路后稳定在15V左右。Vcc经过电阻R14和二极管D5向电容C6充电，当电容C6的电压上升到大于l/3Vcc时，NE555 U2的引脚3输出高电平，开关元件Ql导通，图3所示的制动电流路径中的制动电流开始流动，电动机20产生与旋转方向反向的转矩(即制动转矩)，电动机20的旋转速度降低。在此状态下，电动机20起到发电机作用，因此制动电流上升。
[0020]如果制动电流过度上升，则会产生换向器恶化的不良情况，因此，当电容C6的电压继续上升至大于2/3Vcc时，NE555 U2的引脚3输出低电平，开关元件Ql截止，于是，从电枢25经由二极管Dl和开关元件Ql的制动电流路径被切断，形成从励磁绕组21经由二极管D2至励磁绕组22的电流路径，即回流路径，如图4所示的制动电流路径。NE555 U2的引脚7输出低电平，电容C6通过电阻R15放电；当电容C6的电压小于l/3Vcc时，NE555 U2的引脚3输出高电平，开关元件Ql再次导通，同时，NE555 U2的引脚7开路，停止对电容C6的放电，Vcc再次给电容C6充电，重复上面的制动过程。
[0021]因此，开关元件Ql的导通时间等于电容C6的充电时间，而开关元件Ql截止时间等于电容C6的放电时间。由于电容C6的放电时间只与电阻R15的大小相关，因此，开关兀件Ql的截止时间是固定的。
[0022]当制动电路刚开始工作时，由于电容C7、C8、C9没有被充电，在电容C6充电时，会有电流流过电容C7、C8、C9和电阻R16、Rl7、R18，此时，电容C6的充电电流最大，充电时间最短，即开关元件Ql的导通时间最短，随着电容C7、C8、C9被充电，流过电容C7、C8、C9的电流会越来越小，即电容C6的充电电流越来越小，充电时间越来越长，开关元件Ql的导通时间也越来越长，开关元件Ql导通的占空比越来越大，频率越来越低。在制动过程中，电动机的转速逐渐下降，电动机发电的电压或功率，也逐渐降低，时间控制电路根据制动时间的变化，自动调整(逐渐增加)FET (Ql)导通的占空比或频率，实现将制动电流和制动时间，控制在一个合理的预设范围内。
[0023]以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种单相串励换向器电动机的驱动装置，其特征在于，包括: 电动机(20 )，其包括一对励磁绕组(21、22 )和电枢(25 ); 一对驱动开关(23、24)，该对驱动开关(23、24)分别设置在励磁绕组(21、22)的两端，并且能在驱动位置和制动位置之间切换，在驱动位置时，驱动开关(23、24)将励磁绕组(21、22 )和电枢(25 )与外部电源(10 )串联连接来使电动机(20 )旋转，在制动位置时，驱动开关(23、24)将励磁绕组(21、22)和电枢(25)在与电动机(20)旋转驱动时的方向相反的方向连接来使电动机(20)制动； 在所述驱动开关(23、24)位于制动位置时，由电枢(25)和励磁绕组(21、22)形成的制动电流路径上，从电枢(25)的第一端起依次设置有: 二极管Dl，其使制动电流单向地流过制动电流路径； 开关元件Q1，其对制动电流路径进行导通或切断， 所述单相串励换向器电动机的驱动装置还包括: 时间控制器(30)，其用于切换开关元件Ql的导通、截止状态，所述时间控制器(30)能自动调整开关元件Ql导通的占空比或者频率，并将制动电流和制动时间控制在预设范围内； 用于积蓄电荷的电容Cl，其设置在二极管Dl和开关元件Ql之间的制动电流路径与电枢(25)的第二端之间；以及 二极管D2，其通过开关元件Ql设置在电枢(25)的两端，从而在开关元件Ql为截止状态时使得制动电流继续流过励磁绕组(21、22 )。
2.如权利要求1所述的单相串励换向器电动机的驱动装置，其特征在于，当所述一对驱动开关(23、24)切换至制动位置时，电容Cl向时间控制器(30)供电。
3.如权利要求2所述的单相串励换向器电动机的驱动装置，其特征在于，所述时间控制器(30)包括时基芯片U2和电容C6，开关元件Ql的导通时间等于电容C6的充电时间，截止时间等于电容C6的放电时间。
4.如权利要求3所述的单相串励换向器电动机的驱动装置，其特征在于，所述电容C6的放电时间是固定的。
5.如权利要求4所述的单相串励换向器电动机的驱动装置，其特征在于，所述时基芯片 U2 为 NE555。
6.如权利要求5所述的单相串励换向器电动机的驱动装置，其特征在于，所述时间控制器(30)还包括电阻R14、电阻R15、电阻R16、电容C7、二极管D5，电阻R16与电容C7串联连接，电阻R14与串联连接的电容C7和电阻R16并联连接在时基芯片U2的电源正极Vcc引脚8与放电端引脚7之间，电阻R14与放电端引脚7连接的一端通过电阻R15和电容C6接地，时基芯片U2的高触发端引脚6连接于电阻Rl5和电容C6之间的电流路径上，放电端引脚7通过二极管D5连接于电阻R15和电容C6之间的电流路径上。
【专利摘要】本发明的单相串励换向器电动机的驱动装置包括一对驱动开关，分别设置在电动机的励磁绕组的两端，并且能在驱动位置和制动位置之间切换，在驱动位置时，电动机旋转，在制动位置时，电动机制动；在制动位置时，从电枢的第一端起依次设置有：使制动电流单向地流过制动电流路径的二极管D1，和对制动电流路径进行导通或切断的开关元件Q1，驱动装置还包括用于切换开关元件Q1的导通、截止状态的时间控制器、电容C1和二极管D2，二极管D2通过开关元件Q1设置在电枢的两端。本发明驱动装置减小了电动机开关触点和碳刷处的火花，以及机器的振动和噪音，延长机器的使用寿命。
【IPC分类】H02P6-20, H02P6-24
【公开号】CN104617831
【申请号】CN201310537933
【发明人】杨德中, 王槐树
【申请人】南京德朔实业有限公司
【公开日】2015年5月13日
【申请日】2013年11月4日