带调速控制电路的直流电机的制作方法

文档序号:15388303发布日期:2018-09-08 00:50阅读:192来源:国知局

本实用涉及电机控制技术领域,具体涉及一种带调速控制电路的直流电机。



背景技术:

我们知道直流电动机在交通、机械、纺织、航空等领域中已经得到广泛的应用。而以往直流电动机的控制只是简单的控制,很难进行调速,不能实现智能化。

现在我们使用的电网电压,随着距变电站距离的不同而不同,距离变电站近的电网电压较高,距离变电站远的电网电压较低,现有的直流电机的电源大多是由交流电网电压经控制电路转换得到,电网电压较高容易导致电机和电机的控制电路烧毁,电网电压较低导致电机起动困难,也容易将电机和电机的控制电路烧毁。而现有技术中的电机控制电路缺少相关的检测调节装置来检测并调节电机控制电路的输入电压。不利于保护电机。

现有技术中的电机控制电路的稳压电路发热量较大,而缺少相关的散热和控制措施,容易导致稳压电路过热烧坏。

现有技术中的电机控制电路智能化较差。缺少相关的智能调节电路和速度检测显示装置。



技术实现要素:

有鉴于现有技术的至少一个缺陷,本实用新型的目的是提供一种带调速控制电路的直流电机,不仅能够对直流电机进行调速,还能够检测和调节电机控制电路的输入电压,有利于保护电机。

为了达到上述目的,本实用新型采取如下技术方案,一种带调速控制电路的直流电机,包括直流电机,其关键在于,所述直流电机的外壁安装有调速装置,调速装置设置有控制电路,所述控制电路包括调压器T、稳压电路、脉宽调速电路和电机驱动电路,调压器T的输入端组连接有电源线,调压器T的输入端组还并联有第一电压表,调压器T的输出端组并联有第二电压表,调压器T的输出端组还与稳压电路相连,稳压电路为脉宽调速电路和电机驱动电路供电,脉宽调速电路为电机驱动电路提供脉冲宽度控制信号,电机驱动电路与直流电机连接控制其调速。

上述结构设置的效果为:直流电机的控制电路设置有调压器T,调压器T的输入端组并联有第一电压表,第一电压表用于检测交流电网电压,防止交流电网电压过高或过低损坏控制电路和直流电机,通过调压器T将电网电压转换到合适的电压后,再经过稳压电路进行整流,变为对应的直流电压;其中第二电压表用于检测调压器T的输出端组电压,方便调节稳压电路的输入电压,防止电压过高或过低,有利于保护电机和控制电路。

稳压电路为脉宽调速电路和电机驱动电路提供直流电源,稳压电路包括桥式整流电路、滤波电容以及三端稳压器,其中脉宽调速电路为电机驱动电路提供可调的脉冲宽度控制信号,电机驱动电路与直流电机连接控制其调速。

所述脉宽调速电路的控制模块为单片机,单片机为电机驱动电路提供脉冲宽度控制信号,所述单片机的I/O端组还连接有开关按钮K1、方向按钮K2、减速按钮K3以及加速按钮K4,单片机的信号输入端连接有霍尔传感器,单片机的显示端组连接有显示器,霍尔传感器检测直流电机的速度信号并发送给单片机,单片机通过显示器显示直流电机的速度值。

通过单片机输出PWM脉冲宽度控制信号,单片机接收开关按钮K1的指令后控制直流电机的开关,单片机接收方向按钮K2的指令后输出相反的PWM脉冲宽度控制信号控制直流电机改变方向,即通过改变单片机输出控制端组的极性来控制直流电机换向,单片机接收减速按钮K3的信号后减少PWM脉冲宽度控制信号的占空比,从而控制直流电机减速,单片机接收加速按钮K4的指令后,增加PWM脉冲宽度控制信号的占空比,从而控制直流电机增速。

电机驱动电路起功率放大作用。

所述脉宽调速电路为555脉宽调速器,555脉宽调速器的控制模块采用555集成定时器,555脉宽调速器连接电机驱动电路提供脉冲宽度控制信号。

555脉宽调速器能够输出不同占空比的PWM脉冲宽度控制信号施加给电机驱动电路,电机驱动电路控制直流电机增减速。

所述调速装置设置有外壳,外壳与直流电机的外壁可拆卸连接;所述外壳包括壳体以及盖合在壳体上的壳盖,壳体内设置有电路板,调压器T、脉宽调速电路的控制模块以及电机驱动电路均设置在电路板上,第一电压表、第二电压表均嵌设在壳盖的上表面;壳盖还设置有调压器T的可调杆穿出的过孔。。

通过上述的结构设置,便于在直流电机上安装调速装置,通过上述的调速装置结构设置,便于调节、检测和装拆。

第一电压表、第二电压表均嵌设在壳盖的上表面方便用户观察调压器T两侧电压,调压器T的可调杆穿出过孔便于调节电压。电路板方便安装调压器T、脉宽调速电路的控制模块以及电机驱动电路。

所述外壳由金属材料制成,稳压电路设置有三端稳压器,三端稳压器设置在壳体的内壁,壳体的内壁还设置有温控开关,温控开关位于三端稳压器的一侧;温控开关串联在稳压电路中控制稳压电路的通断。

上述结构设置便于调速装置的散热,外壳由金属材料制成,三端稳压器设置在壳体的内壁便于散热。可通过螺钉安装。

温控开关用于检测三端稳压器的温度,当温度过高时,为了防止三端稳压器烧毁,温控开关断开,分断稳压电路。温控开关在常态时闭合,稳压电路通电。

稳压电路的桥式整流电路、滤波电容仍设置在电路板上。

所述壳体的左侧设置有进线孔,壳体的右侧设置有出线孔,壳体的前后两侧均设置有散热翅。

进线孔便于伸出电源线,出线孔便于电机驱动电路控制线的引出。散热翅增加壳体的散热面积。

所述电路板通过圆头螺钉安装在壳体的内腔底部,电路板和壳体之间还设置有绝缘垫圈。

通过上述的电路板的可拆卸结构,便于电路板的装拆和维修。

绝缘垫圈防止电路板和壳体之间出现短路。

所述外壳与直流电机的外壁之间还设置有隔热垫。

隔热垫防止直流电机散发的热量影响控制电路的寿命。

所述壳体的外壁还设置有安装部,安装部通过螺栓安装在直流电机的外壁。

上述结构便于安装调速装置。

有益效果:本实用新型提供了一种带调速控制电路的直流电机,不仅能够对直流电机进行调速,还能够检测和调节电机控制电路的输入电压,有利于保护电机。

附图说明

图1为本实用新型的结构图。

图2为图1的俯视图;

图3为图1的左视图;

图4为本实用新型的电路模块图;

图5为本实用新型的第一详细模块图;

图6为图5的电路图;

图7为本实用新型的第二详细模块图;

图8为555脉宽调速器的电路图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。

如图1-图8所示,本实用新型提供了一种带调速控制电路的直流电机,包括直流电机1,所述直流电机1的外壁安装有调速装置2,调速装置2设置有控制电路,所述控制电路包括调压器T3、稳压电路4、脉宽调速电路5和电机驱动电路6,调压器T3的输入端组连接有电源线7,调压器T3的输入端组还并联有第一电压表8,调压器T3的输出端组并联有第二电压表9,调压器T3的输出端组还与稳压电路4相连,稳压电路4为脉宽调速电路5和电机驱动电路6供电,脉宽调速电路5为电机驱动电路6提供脉冲宽度控制信号,电机驱动电路6与直流电机1连接控制其调速。

上述结构设置的效果为:直流电机1的控制电路设置有调压器T3,调压器T3的输入端组并联有第一电压表8,第一电压表8用于检测交流电网电压,防止电网电压过高或过低损坏控制电路和直流电机1,通过调压器T3将电网电压转换到合适的电压后,再经过稳压电路4进行整流,变为对应的直流电压;其中第二电压表9用于检测调压器T3的输出端组电压,方便调节稳压电路4的输入电压,防止电压过高或过低,有利于保护电机和控制电路。

在图中,为了给三端稳压器7805和三端稳压器7812供电,调压器T3的输出电压调整为15V。

稳压电路4为脉宽调速电路5和电机驱动电路6提供直流电源,稳压电路4包括桥式整流电路、滤波电容以及三端稳压器,其中脉宽调速电路5为电机驱动电路6提供可调的脉冲宽度控制信号,电机驱动电路6与直流电机1连接控制其调速。

所述脉宽调速电路5的控制模块为单片机51,单片机51为电机驱动电路6提供脉冲宽度控制信号,单片机51设置有I/O端组、信号输入端以及显示端组,所述单片机51的I/O端组还连接有开关按钮K1、方向按钮K2、减速按钮K3以及加速按钮K4,单片机51的信号输入端连接有霍尔传感器52,单片机51的显示端组连接有显示器53,霍尔传感器52检测直流电机1的速度信号并发送给单片机51,单片机51通过显示器53显示直流电机1的速度值。

通过单片机51输出PWM脉冲宽度控制信号,单片机51接收开关按钮K1的指令后控制直流电机1的开关,单片机51接收方向按钮K2的指令后输出相反的PWM脉冲宽度控制信号控制直流电机1改变方向,即通过改变单片机51输出控制端组的极性来控制直流电机1换向,单片机51接收减速按钮K3的信号后减少PWM脉冲宽度控制信号的占空比,从而控制直流电机1减速,单片机51接收加速按钮K4的指令后,增加PWM脉冲宽度控制信号的占空比,从而控制直流电机1增速。

电机驱动电路6起功率放大作用。

所述电机驱动电路6采用L298电机驱动电路。

所述单片机51采用STC15W4K61S4微处理器。

所述显示器53采用LCD1620显示器。

如图8所示,所述脉宽调速电路5为555脉宽调速器54,555脉宽调速器54的控制模块采用555集成定时器,555脉宽调速器54连接电机驱动电路6提供脉冲宽度控制信号。

所述555脉宽调速器54包括555集成定时器,555集成定时器的电源端和直接复位端经按钮开关SB连接直流电源,555集成定时器的接地端接地;555集成定时器的电源端还连接电阻R11的一端,电阻R11的另一端连接555集成定时器的放电端,电阻R11的另一端还连接二极管VD1的正极,二极管VD1的负极连接电位器R13的首端,电位器R13的可调端经电容C11接地,电位器R13的尾端连接二极管VD2的正极,二极管VD2的负极连接电阻R12的一端,电阻R12的另一端连接555集成定时器的放电端,电位器R13的可调端还连接555集成定时器的低电平触发端和高电平触发端,555集成定时器的电压控制端经电容C12接地;

555集成定时器的输出端连接电机驱动电路6提供PWM脉冲宽度控制信号,电机驱动电路6控制直流电机1调速。

按钮开关SB用于直流电机1的起停控制,调节电位器R13可以改变555集成定时器输出端电压的占空比。

电位器R13的可调端伸出壳盖212,按钮开关SB设置于壳盖212上。

555脉宽调速器54能够输出不同占空比的PWM脉冲宽度控制信号施加给电机驱动电路6,电机驱动电路6控制直流电机1增减速。

所述调速装置2设置有外壳21,外壳21与直流电机1的外壁可拆卸连接;所述外壳21包括壳体211以及盖合在壳体211上的壳盖212,壳体211内设置有电路板22,调压器T3、脉宽调速电路5的控制模块以及电机驱动电路6均设置在电路板22上,第一电压表8、第二电压表9均嵌设在壳盖212的上表面;壳盖212还设置有调压器T3的可调杆31穿出的过孔。

通过上述的结构设置,便于在直流电机1上安装调速装置2,通过上述的调速装置2结构设置,便于调节、检测和装拆。

第一电压表8、第二电压表9均嵌设在壳盖212的上表面方便用户观察调压器T3两侧电压,调压器T3的可调杆31穿出过孔便于调节电压。电路板22方便安装调压器T3、脉宽调速电路5的控制模块以及电机驱动电路6。

其中控制模块STC15W4K61S4微处理器设置在电路板22上,LCD1620显示器和开关按钮K1、方向按钮K2、减速按钮K3以及加速按钮K4均嵌设在壳盖212的上表面。

所述外壳21由金属材料制成,稳压电路4设置有三端稳压器41,三端稳压器41设置在壳体211的内壁,壳体211的内壁还设置有温控开关10,温控开关10位于三端稳压器41的一侧;温控开关10串联在稳压电路4中控制稳压电路4的通断。

上述结构设置便于调速装置2的散热,外壳21由金属材料制成,三端稳压器41设置在壳体211的内壁便于散热。可通过螺钉安装。

温控开关10用于检测三端稳压器41的温度,当温度过高时,为了防止三端稳压器41烧毁,温控开关10断开,分断稳压电路4。温控开关10在常态时闭合,稳压电路4通电。

稳压电路4的桥式整流电路、滤波电容仍设置在电路板22上。

所述壳体211的左侧设置有进线孔211a,壳体211的右侧设置有出线孔211b,壳体211的前后两侧均设置有散热翅211c。

进线孔211a便于伸出电源线7,出线孔211b便于电机驱动电路6控制线的引出。散热翅211c增加壳体211的散热面积。

所述电路板22通过圆头螺钉安装在壳体211的内腔底部,电路板22和壳体211之间还设置有绝缘垫圈23。

通过上述的电路板22的可拆卸结构,便于电路板22的装拆和维修。

绝缘垫圈23防止电路板22和壳体211之间出现短路。

所述外壳21与直流电机1的外壁之间还设置有隔热垫24。

隔热垫24防止直流电机1散发的热量影响控制电路的寿命。

所述壳体211的外壁还设置有安装部21a,安装部21a通过螺栓安装在直流电机1的外壁。

所述安装部21a为与壳体211一体成形的凸缘,该凸缘上设置有安装孔,在直流电机1的外壁开有与安装孔配对的螺孔,螺栓穿过安装孔旋入螺孔内。

最后,需要注意的是:以上列举的仅是本实用新型的具体实施例子,当然本领域的技术人员可以对本实用新型进行改动和变型,倘若这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内,均应认为是本实用新型的保护范围。

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