专利名称：同步机励磁过压保护装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于一种过压保护装置，特别是涉及一种能有效的保护电机，具有模
块化、集成度高的同步机励磁过压保护装置。
背景技术：
目前，在同步机使用过程中，过压保护多是提高耐压能力或用电阻采样电压当过 压时进行外接大功率电阻泄压保护电机，这样做存在以下不足成本高，故障率高，电压不 可调，稳定性差，通用性差等缺点。
发明内容本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题，提供一种能有效的保护电机，具 有模块化、集成度高的同步机励磁过压保护装置。 本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是一种同步机 励磁过压保护装置，包括有电源单元，还设置有主控单元，信号输入单元，信号输出与开关 量输出单元，其中主控单元、信号输入单元和信号输出与开关量输出单元与电源单元相连 接，主控单元与信号输入单元和信号输出与开关量输出单元相连。 所述的主控单元包括有主控芯片、晶振OSC和四个相同的电容，所述的四个相同 的电容的两端分别对应联结到主控芯片的35脚和42脚、15脚和22脚、23脚和30脚、3脚 和10脚，晶振OSC的1脚接+5V， 2脚接0V， 3脚联结到主控芯片的43脚，主控芯片的24脚、 26脚、27脚、28脚分别联结到信号输入单元，主控芯片的33脚、34脚、36脚、37脚、39脚、40
脚分别接到信号输出与开关量输出单元。 所述的信号输入单元包括有分别与主控单元的主控芯片相连接的复位信号电路、 过压信号电路和信号封锁电路。 所述的复位信号电路包括第一至第五电阻、第一、第二二极管、电容、光电耦合芯 片和非门，其中，第一电阻一端与第一二极管串联接到光电耦合芯片的1脚，第二电阻并联 到光电耦合芯片的1脚和2脚，第二二极管的正极接到光电耦合芯片的2脚，负极接到端子 的3脚，第一电阻的另一端接到端子的1脚，第四电阻R1并联到光电耦合芯片的4脚和6 脚，第三电阻一端接+5V另一端接到光电耦芯片的5脚，第五电阻R12)与电容串联公共点 接到非门U7的管脚5，非门的管脚6接到主控芯片。 所述的过压信号电路包括第一、第二芯片、第一非门、第二非门和第一至第四电 容，其中，第一电容和第三电容分别对应并联到第一、第二芯片的脚2接0V和脚3接+5V，第 一芯片的脚1和管脚4短接并分别与第二电容的一端及第一非门的1脚连接，第二电容另 一端接0V，第二芯片的脚1和脚4短接并分别与第四电容的一端及第二非门的3脚连接，第 四电容另一端接0V，第一非门的脚2接到主控芯片，第二非门的脚4接到主控单元中的主控 心片。 所述的信号封锁电路包括第六至第九电阻、电容、第五、第六二极管、第四芯片，其中，第六电阻、第七电阻、第五二极管以及第九电阻串联，所述第六电阻与端子的1脚连接， 串联后第九电阻与第四芯片脚2连接，电容一端连接到端子的3脚和第六二极管的负极，另
一端接到第六电阻和第七电阻连接处，第六二极管的正极与第八电阻一端及第四芯片的脚 3连接，第八电阻的另一端与第五二极管及第九电阻的连接处相连，第四芯片的脚8接+5V， 脚5接0V，脚6接到主控单元中的主控芯片。 所述的信号输出与开关量输出单元中的信号输出单元包括有脉冲驱动电路、脉冲
变压器电路以及第五芯片，所述第五芯片的脚11连接到主控单元中的主控芯片的34脚，管
脚24连接到主控单元中的主控芯片的33脚，所述的脉冲驱动电路的输入端连接第五芯片
的10和15脚，脉冲驱动电路的输出端连接脉冲变压器电路的输入端。 所述的信号输出与开关量输出单元中的开关量输出单元包括有开关量输出电路
和开关量指示电路，其中，所述的开关量输出电路的输入端分别对应与主控单元中的主控
芯片的36脚及39脚相连，输出端分别对应连接两外输出端子； 所述的信号输出与开关量输出单元中的开关量指示电路的输入端分别对应连接
主控单元中的主控芯片的37脚及40脚，并分别通过两个发光二极管进行显示。 本实用新型具有的优点和积极效果是本实用新型的同步机励磁过压保护装置，
可用于同步电机励磁过压保护，能够有效的保护电机，本实用新型具有模块化，集成度高，
控制方便，使用简单，能够设置电压等级，稳定性好，可靠性强，响应速度快，成本低，还可以
应用到其它的电压保护装置，移植性比较好等特点。
图1是本实用新型的整体框图；图2是本实用新型电源单元的电路原理图；图3是本实用新型主控单元的电路原理图；图4是本实用新型信号输入单元的电路原理图；图5是本实用新型信号输出单元的电路原理图；图6是本实用新型开关量输出单元的电路原理图。图中的标号分别是1-整流电路；2-稳压电路；3-指示电路；5-复位信号电路；6-过压信号电路
7-信号封锁电路；8-脉冲驱动电路；9-脉冲变压 电路；10-开关量输出电路；11-开关量 指不电路。
具体实施方式为能进一步了解本实用新型的发明内容、特点及功效，兹列举以下实施例，并配合 附图详细说明本实用新型的如下 如图1所示，本实用新型的同步机励磁过压保护装置，包括有电源单元A，还设置 有主控单元B，信号输入单元C，信号输出与开关量输出单元D，其中主控单元B、信号输入单 元C和信号输出与开关量输出单元D与电源单元A相连接，主控单元B与信号输入单元C 和信号输出与开关量输出单元D相连。 如图2所示，所述的电源单元A包括有整流电路1、稳压电路2和指示电路3。[0025] 整流电路1包括二极管Dl D4和电解电容Cl C4，二极管Dl与二极管D3串 联、二极管D2与二极管D4串联、电解电容C1 C4并联，电解电容C1 C4的正极和二极 管Dl D2的负极相联为+24V,电解电容Cl C4的负极和二极管D3 D4的正极相联为 0V，二极管Dl与二极管D3串联的公共端与二极管D2与二极管D4串联的公共端与端子XI 的1，3相连作为输入电源交流19V。 稳压电路2包括电阻D3 D4、电容C5 C9和稳压模块Ul U2，电阻Rl与电容 C6串联后与电容Cl并联，电阻Rl与电容C5连接处接+24V另一端接0V，电容C2与电阻Rl 连接处接到稳压模块Ul的1脚，稳压模块Ul的2脚接0V， 3脚+15V与电容C7和电阻R2连 接，电阻R2另一端接到电容C8和稳压模块U2的1脚而稳压模块U2的2脚接0V， 3脚+5V 接到电容C9 一端，电容C9另一端接0V。 指示电路3包括电阻R3和发光二极管Ll，电阻R3与发光二极管Ll正极相联，负 极接到0V，电阻R3另一端联结到+5V。 如图3所示，所述的主控单元B包括有主控芯片U3、晶振0SC1和四个相同的电容 C10 C13，所述的四个相同的电容C10 C13的两端分别对应联结到主控芯片U3的35脚 和42脚、15脚和22脚、23脚和30展P、3脚和10脚，主控芯片U3的35脚、15脚、23展P、3脚 接到+5V其它脚接到0V，晶振0SC1的1脚接+5V， 2脚接0V， 3脚联结到主控芯片U3的43 脚，主控芯片U3的24脚、26脚、27脚、28脚分别联结到信号输入单元C中的光耦U8的6 脚、第三芯片U7的2脚、第三芯片U7的4脚、第三芯片U7的6展卩，主控芯片U3的33脚、34 脚、36脚、37脚、39脚、40脚分别接到信号输出与开关量输出单元D中的第五芯片U9的14 脚、11脚、三极管V3的2脚、电阻R30的一端、三极管V4的2脚、电阻R32的一端。 如图4所示，所述的信号输入单元C包括有分别与主控单元B的主控芯片U3相连 接的复位信号电路5、过压信号电路6和信号封锁电路7。 其中，所述的复位信号电路5包括第一至第五电阻R8 R12、第一、第二二极管 D7 D8、电容C19、光电耦合芯片U6和非门U7C，其中，第一电阻R8 —端与第一二极管D7 串联接到光电耦合芯片(U6)的1脚，第二电阻R9并联到光电耦合芯片U6的1脚和2脚， 第二二极管D8的正极接到光电耦合芯片U6的2脚，负极接到端子X3的3脚，第一电阻R8 的另一端接到端子X3的1脚，第四电阻Rll并联到光电耦合芯片U6的4脚和6脚，第三电 阻R10 —端接+5V另一端接到光电耦芯片U6的5脚，第五电阻R12与电容C19串联公共点 接到非门U7C的管脚5，非门U7C的管脚6接到主控芯片U3的28脚。 所述的过压信号电路6包括第一、第二芯片U4 U5、第一非门U7A、第二非门U7B 和第一至第四电容C15 C18，其中，第一电容C15和第三电容C17分别对应并联到第一、第 二芯片U4 U5的脚2接0V和脚3接+5V，第一芯片U4的脚1和管脚4短接并分别与第二 电容C16的一端及第一非门U7A的1脚连接，第二电容C16另一端接0V，第二芯片U5的脚 1和脚4短接并分别与第四电容C18的一端及第二非门U7B的3脚连接，第四电容C18另一 端接0V，第一非门U7A的脚2接到主控芯片U3的26脚，第二非门U7B的脚4接到主控单元 B中的主控芯片U3的27脚。 所述的信号封锁电路7包括第六至第九电阻R4 R7、电容C14、第五、第六二极管 D5 D6、第四芯片U8，其中，第六电阻R4、第七电阻R5、第五二极管D5以及第九电阻R7串 联，所述第六电阻R4与端子X3的1脚连接，串联后第九电阻R7与第四芯片U8脚2连接，电容C14 一端连接到端子X3的3脚和第六二极管D6的负极，另一端接到第六电阻R4和第 七电阻R5连接处，第六二极管D6的正极与第八电阻R6 —端及第四芯片U8的脚3连接，第 八电阻R6的另一端与第五二极管D5及第九电阻R7的连接处相连，第四芯片U8的脚8接 +5乂，脚5接0￥，脚6接到主控单元8中的主控芯片U3的24脚。 如图5所示，所述的信号输出与开关量输出单元D中的信号输出单元包括有脉冲 驱动电路8、脉冲变压器电路9以及第五芯片U9，所述第五芯片U9的脚11连接到主控单元 B中的主控芯片U3的34脚，管脚24连接到主控单元B中的主控芯片U3的33脚，所述的脉 冲驱动电路8的输入端连接第五芯片U9的10和15脚，脉冲驱动电路8的输出端连接脉冲 变压器电路9的输入端。 其中脉冲驱动电路8包括电阻R14 R19、电阻R22 R27、二极管D9 D10、二 极管D13 D14、电容C22 C25、 MOS管VI V2，第五芯片U9的4脚、5脚、12脚、13展卩、 3脚、6脚短接与电阻R13 —端连接，电阻R13另一端接+5乂，芯片U9的16脚接+5V，8脚接 0V，电容C21并联于此管脚两端，芯片U9的1脚和9脚短接到+15V,电容C20并联到+15V 和0V，芯片U9管脚11连接到芯片U3的34脚，管脚24连接到芯片U3的33脚，电阻R14与 电容C23串联公共点连接到M0S管VI的1脚，电阻R14的另一端接到芯片U9的10脚，电 阻R16 R18并联后一端与二极管D10负极串联另一端接+24V， 二极管D9与电阻R15并联 后一端与二极管D10正极连接，另一端与电阻R19相连，电容C22 —端与二极管D10的负极 连接一端接到0V，M0S管VI的2脚连接到电阻R15和电阻R19的公共端，M0S管VI的3脚 接到0V，电阻R22与电容C24串联公共点连接到M0S管V2的1脚，电阻R22的另一端接到 芯片U9的15脚，电阻R24 R26并联后一端与二极管D14负极串联另一端接+24V, 二极管 D13与电阻R13并联后一端与二极管D14正极连接，另一端与电阻R27相连，电容C25 —端 与二极管D14的负极连接一端接到0V，M0S管V2的2脚连接到电阻R23和电阻R27的公共 端，M0S管V2的3脚接到0V。 脉冲变压器电路9包括脉冲变压器Tl T2、电阻R20 R21、电阻R28 R29、二 极管Dll D12、二极管D15 D16，脉冲变压器T1的1脚接到二极管D10负极，2脚接到电 阻R19 —端，3脚接到端子E14，4脚接到电阻R20与二极管Dll的串联点，电阻R20并联到 脉冲变压器Tl的3脚和4脚，二极管D12和电阻R21并联，二极管D12的负极与端子H14连 接，脉冲变压器T2的1脚接到二极管D14负极，2脚接到电阻R27 —端，3脚接到端子E25， 4脚接到电阻R28与二极管D15的串联点，电阻R28并联到脉冲变压器T2的3脚和4脚，二 极管D16和电阻R29并联，二极管D16的负极与端子H25连接。 如图6所示，所述的信号输出与开关量输出单元D中的开关量输出单元包括有开 关量输出电路10和开关量指示电路ll，其中，所述的开关量输出电路10的输入端分别对 应与主控单元B中的主控芯片U3的36脚及39脚相连，输出端分别对应连接两外输出端子 X4、X5 ; 所述的信号输出与开关量输出单元D中的开关量指示电路11的输入端分别对应 连接主控单元B中的主控芯片U3的37脚及40脚，并分别通过两个发光二极管L2、L3进行 显示。 所述的信号输出与开关量输出单元D具体构成是 开关量输出电路10包括电阻R32 R33、电容C26 C27、三极管V3 V4、二极管D17 D18、继电器Kl K2，电阻R32与电容C26并联后一端接到三极管V3的1脚和2脚，三极管V3的3脚接到二极管D17的正极和继电器Kl的5脚，二极管D17的负极和继电器K1的1脚，端子X4的1脚、3脚、5脚分别与继电器K1的2脚、3脚、4脚连接，电阻R33与电容C27并联后一端接到三极管V4的1脚和2脚，3脚接到二极管D18的正极和继电器K2的5脚，二极管D18的负极和继电器K2的1脚，端子X5的1脚、3脚、5脚分别与继电器K2的2脚、3脚、4脚连接。 开关量指示电路11包括电阻R30 R31、发光二极管L2 L3，电阻R30和发光二极管L2串联，发光二极管L2的正极接+5V，电阻R30 —端接到芯片U3的37脚，电阻R31和发光二极管L3串联，发光二极管L3的正极接+5V，电阻R31 —端接到芯片U3的40脚。
权利要求一种同步机励磁过压保护装置，包括有电源单元(A)，其特征是还设置有主控单元(B)，信号输入单元(C)，信号输出与开关量输出单元(D)，其中主控单元(B)、信号输入单元(C)和信号输出与开关量输出单元(D)与电源单元(A)相连接，主控单元(B)与信号输入单元(C)和信号输出与开关量输出单元(D)相连。
2. 根据权利要求1所述的同步机励磁过压保护装置，其特征是所述的主控单元(B) 包括有主控芯片(U3)、晶振(0SC1)和四个相同的电容(C10 C13)，所述的四个相同的电 容(C10 C13)的两端分别对应联结到主控芯片(U3)的35脚和42脚、15脚和22脚、23 脚和30脚、3脚和10脚，晶振(0SC1)的1脚接+5V， 2脚接0V， 3脚联结到主控芯片(U3)的 43脚，主控芯片(U3)的24脚、26脚、27脚、28脚分别联结到信号输入单元(C)，主控芯片 (U3)的33脚、34脚、36脚、37脚、39脚、40脚分别接到信号输出与开关量输出单元(D)。
3. 根据权利要求1所述的同步机励磁过压保护装置，其特征是所述的信号输入单元 (C)包括有分别与主控单元(B)的主控芯片(U3)相连接的复位信号电路(5)、过压信号电 路(6)和信号封锁电路(7)。
4. 根据权利要求3所述的同步机励磁过压保护装置，其特征是所述的复位信号电路 (5)包括第一至第五电阻(R8 R12)、第一、第二二极管(D7 D8)、电容(C19)、光电耦合 芯片(U6)和非门(U7C)，其中，第一电阻(R8) —端与第一二极管(D7)串联接到光电耦合芯 片(U6)的1脚，第二电阻(R9)并联到光电耦合芯片(U6)的1脚和2脚，第二二极管(D8) 的正极接到光电耦合芯片(U6)的2脚，负极接到端子(X3)的3脚，第一电阻(R8)的另一 端接到端子(X3)的l脚，第四电阻(R11)并联到光电耦合芯片(U6)的4脚和6脚，第三电 阻(R10) —端接+5V另一端接到光电耦芯片(U6)的5脚，第五电阻(R12)与电容(C19)串 联公共点接到非门(U7C)的管脚5，非门(U7C)的管脚6接到主控芯片(U3)。
5. 根据权利要求3所述的同步机励磁过压保护装置，其特征是所述的过压信号电 路(6)包括第一、第二芯片(U4 U5)、第一非门(U7A)、第二非门(U7B)和第一至第四电 容(C15 C18)，其中，第一电容(C15)和第三电容(C17)分别对应并联到第一、第二芯片 (U4 U5)的脚2接0V和脚3接+5V，第一芯片(U4)的脚1和管脚4短接并分别与第二电 容(C16)的一端及第一非门(U7A)的l脚连接，第二电容(C16)另一端接OV，第二芯片(U5) 的脚1和脚4短接并分别与第四电容(C18)的一端及第二非门(U7B)的3脚连接，第四电 容(C18)另一端接OV，第一非门(U7A)的脚2接到主控芯片(U3)，第二非门(U7B)的脚4 接到主控单元(B)中的主控芯片(U3)。
6. 根据权利要求3所述的同步机励磁过压保护装置，其特征是所述的信号封锁电路 (7)包括第六至第九电阻(R4 R7)、电容(C14)、第五、第六二极管(D5 D6)、第四芯片 (U8)，其中，第六电阻(R4)、第七电阻(R5)、第五二极管(D5)以及第九电阻(R7)串联，所述 第六电阻(R4)与端子(X3)的l脚连接，串联后第九电阻(R7)与第四芯片(U8)脚2连接， 电容(C14) 一端连接到端子(X3)的3脚和第六二极管(D6)的负极，另一端接到第六电阻 (R4)和第七电阻(R5)连接处，第六二极管(D6)的正极与第八电阻(R6) —端及第四芯片 (U8)的脚3连接，第八电阻(R6)的另一端与第五二极管(D5)及第九电阻(R7)的连接处相 连，第四芯片(U8)的脚8接+5V，脚5接0V，脚6接到主控单元(B)中的主控芯片(U3)。
7. 根据权利要求1所述的同步机励磁过压保护装置，其特征是所述的信号输出与开 关量输出单元(D)中的信号输出单元包括有脉冲驱动电路(8)、脉冲变压器电路(9)以及第五芯片(U9)，所述第五芯片(U9)的脚ll连接到主控单元(B)中的主控芯片(U3)的34 脚，管脚24连接到主控单元(B)中的主控芯片(U3)的33脚，所述的脉冲驱动电路(8)的 输入端连接第五芯片(U9)的10和15脚，脉冲驱动电路(8)的输出端连接脉冲变压器电路 (9)的输入端。
8. 根据权利要求1所述的同步机励磁过压保护装置，其特征是所述的信号输出与开 关量输出单元(D)中的开关量输出单元包括有开关量输出电路(10)和开关量指示电路 (ll)，其中，所述的开关量输出电路(10)的输入端分别对应与主控单元(B)中的主控芯片 (U3)的36脚及39脚相连，输出端分别对应连接两外输出端子(X4、X5);
9. 根据权利要求1所述的同步机励磁过压保护装置，其特征是所述的信号输出与开 关量输出单元(D)中的开关量指示电路(11)的输入端分别对应连接主控单元(B)中的主 控芯片(U3)的37脚及40脚，并分别通过两个发光二极管(L2、L3)进行显示。
专利摘要本实用新型公开一种同步机励磁过压保护装置，包括有电源单元，还设置有主控单元，信号输入单元，信号输出与开关量输出单元，其中主控单元、信号输入单元和信号输出与开关量输出单元与电源单元相连接，主控单元与信号输入单元和信号输出与开关量输出单元相连。本实用新型的同步机励磁过压保护装置，可用于同步电机励磁过压保护，能够有效的保护电机，本实用新型具有模块化，集成度高，控制方便，使用简单，能够设置电压等级，稳定性好，可靠性强，响应速度快，成本低，还可以应用到其它的电压保护装置，移植性比较好等特点。
文档编号H02H7/09GK201490699SQ200920098708
公开日2010年5月26日 申请日期2009年9月11日 优先权日2009年9月11日
发明者付文杰, 刘建军 申请人:天津市红日电气自动化有限公司