一种带负载监测的直流电机正反转驱动模块及系统的制作方法

1.本实用新型涉及电机驱动技术领域，更为具体地，涉及带负载监测的直流电机正反转驱动模块及系统。


背景技术：

2.在一个控制系统中，控制直流电机正反转切换往往需要搭配两个继电器或两个接触器才能实现，随之而来的便是需要重复进行继电器或接触器间的接线工作，这对于简化实际生产施工十分不利。
3.此外，在一个包括直流电机的自动控制系统中，控制器除了需要控制直流电机实现正反转外，往往还需要监测直流电机工作时的工作电流，从而通过工作电流得知电机的工作状态，比如判断电机是否在运动、判断电机的是否过载等。
4.在实际生产中，监测直流电机的工作电流，常常需要在回路中接入电流变送器，控制器再通过电流变送器测量直流电机的工作电流，存在接线复杂，使用成本高等问题。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种带负载监测的直流电机正反转驱动模块及系统，能够简化直流电机正反转控制和工作电流监测的接线工作，同时还能降低相关应用成本，还可应用于需要控制和监测直流电机的领域，比如用于控制和监测农业温室大棚的直流卷膜电机，能够有效简化接线工作，同时节约使用成本。
6.本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：
7.一种带负载监测的直流电机正反转驱动模块，包括模块电路板，在模块电路板上焊接有信号输入输出连接器、正转控制继电器、反转控制继电器、功率电源连接器、电机连接器、正转指示灯、反转指示灯和电源指示灯；信号输入输出连接器与手动正转按钮信号输入、手动反转按钮信号输入、控制器正转do信号输入、控制器反转do信号输入、控制电源输入以及电流监测信号输出端连接；功率电源连接器与功率电源连接，功率电源用于驱动电机转动；正转控制继电器通过电机连接器与电机连接，控制电机的正转，反转控制继电器通过电机连接器与电机连接，控制电机的反转；电机连接器连接电机正极和负极；所述在模块电路板上设置有导轨安装支架、固定安装孔和保险管座；保险管安装于模块电路板上的保险管座。
8.进一步地，在模块电路板设有电流采样电路和隔离型驱动电路；电流采样电路输出的电压值到控制器中的adc模块；隔离型驱动电路包括光耦隔离元件。
9.进一步地，信号输入输出连接器为可插拔式结构。
10.一种基于任一所述带负载监测的直流电机正反转驱动模块的系统，包括多个所述驱动模块、手动开关a、手动开关b、手动开关x、控制器、控制器输入输出连接线、控制电源供电总线、控制电源、功率电源、驱动模块x、功率电源总线、电机x、驱动模块b、电机b、电机a、驱动模块a、驱动模块控制电源总线、手动控制输出连接线；多个驱动模块通过控制器输入
输出连接线分别与控制器连接，手动开关a、手动开关b、手动开关x分别与控制电源供电总线连接，控制电源供电总线与控制电源连接；驱动模块x与功率电源总线连接，功率电源总线与功率电源连接，电机x与驱动模块x连接，驱动模块b与电机b连接，电机a与驱动模块a连接，驱动模块a、驱动模块b、驱动模块x分别与驱动模块控制电源总线连接；手动控制输出连接线分别与手动开关a、手动开关b、手动开关x连接；手动控制输出连接线分别与驱动模块b，驱动模块x，驱动模块a连接。
11.本实用新型的有益效果是：
12.本实用新型能够简化直流电机正反转控制和工作电流监测的接线工作，同时还能降低相关应用成本，还可应用于需要控制和监测直流电机的领域，比如用于控制和监测农业温室大棚的直流卷膜电机，能够有效简化接线工作，同时节约使用成本。
附图说明
13.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
14.图1为本实用新型的模块结构示意图；
15.图2为本实用新型的应用系统结构示意图；
16.图中，信号输入输出连接器1、电源指示灯2、反转指示灯3、反转控制继电器4、保险管5、功率电源连接器6、电机连接器7、正转控制继电器8、模块电路板9、导轨安装支架10、固定安装孔11、正转指示灯12、手动开关a13、手动开关b14、手动开关x15、控制器16、控制器输入输出连接线17、控制电源供电总线18、控制电源19、功率电源20、驱动模块x21、功率电源总线22、电机x23、驱动模块b24、电机b25、电机a26、驱动模块a27、驱动模块控制电源总线28、手动控制输出连接线29。
具体实施方式
17.下面结合附图进一步详细描述本实用新型的技术方案，但本实用新型的保护范围不局限于以下所述。本说明书(包括任何附加权利要求、摘要和附图)中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。
18.如图1～2所示，一种带负载监测的直流电机正反转驱动模块，包括模块电路板9，在模块电路板9上焊接有信号输入输出连接器1、正转控制继电器8、反转控制继电器4、功率电源连接器6、电机连接器7、正转指示灯12、反转指示灯3和电源指示灯2；信号输入输出连接器1与手动正转按钮信号输入、手动反转按钮信号输入、控制器正转do信号输入、控制器反转do信号输入、控制电源输入以及电流监测信号输出端连接；功率电源连接器6与功率电源连接，功率电源用于驱动电机转动；正转控制继电器8通过电机连接器7与电机连接，控制电机的正转，反转控制继电器4通过电机连接器7与电机连接，控制电机的反转；电机连接器7连接电机正极和负极；所述在模块电路板9上设置有导轨安装支架10、固定安装孔11和保险管座；保险管5安装于模块电路板9上的保险管座。
19.进一步地，在模块电路板9设有电流采样电路和隔离型驱动电路；电流采样电路输出的电压值到控制器中的adc模块；隔离型驱动电路包括光耦隔离元件。
20.进一步地，信号输入输出连接器1为可插拔式结构。
21.一种基于任一所述带负载监测的直流电机正反转驱动模块的系统，包括多个所述驱动模块、手动开关a13、手动开关b14、手动开关x15、控制器16、控制器输入输出连接线17、控制电源供电总线18、控制电源19、功率电源20、驱动模块x21、功率电源总线22、电机x23、驱动模块b24、电机b25、电机a26、驱动模块a27、驱动模块控制电源总线28、手动控制输出连接线29；多个驱动模块通过控制器输入输出连接线17分别与控制器16连接，手动开关a13、手动开关b14、手动开关x15分别与控制电源供电总线18连接，控制电源供电总线18与控制电源19连接；各路驱动模块与功率电源总线22连接，功率电源总线22与功率电源20连接，电机x23与驱动模块x21连接，驱动模块b24与电机b25连接，电机a26与驱动模块a27连接，驱动模块a27、驱动模块b24、驱动模块x21分别与驱动模块控制电源总线28连接；手动控制输出连接线29分别与手动开关a13、手动开关b14、手动开关x15连接；手动控制输出连接线29分别与驱动模块b24，驱动模块x21，驱动模块a27连接。
22.如图1，2所示，本领域技术人员可将本实用新型作为一种带负载监测的直流电机正反转驱动模块，如图1所示，各部分的名称及描述如下，信号输入输出连接器1，该连接器连接手动正转按钮信号输入、手动反转按钮信号输入、控制器正转do信号输入、控制器反转do信号输入、控制电源(为继电器线圈供电)输入以及电流监测信号输出。该连接器设计为防呆可插拔式，可以快速的实现模块的安装和更换。电源指示灯2，当模块通电后，该指示灯点亮，用于指示模块的工作状态。正转指示灯12，当正转继电器输出，电机开始工作时，该指示灯点亮，用于指示工作状态。反转指示灯3，当反转继电器输出，电机开始工作时，该指示灯点亮，用于指示工作状态。反转控制继电器4，该继电器控制电机的反转。保险管5，该保险管为可更换式，安装于保险管座上，可根据受控电机的额定功率大小更换不同规格的保险管，当电机因为过载、堵转等情况时，保险管会熔断以对电机进行保护。功率电源连接器6，该连接器用于连接功率电源，功率电源是用于驱动电机转动的电源，本模块支持接入多种电压的直流电源。电机连接器7，该连接器连，接电机正极和负极。正转控制继电器8，该继电器控制电机的正转。反转控制继电器4，该继电器控制电机的反转。模块电路板9，上述模块的各个部件焊接于模块电路板上，除了上述的各个部件外，模块上还设计有电流采样电路和隔离型驱动电路。电流采样电路输出的电压值被控制器进行adc处理，从而得到电机的工作电流。隔离型驱动电路采用光耦隔离元件进行隔离，可以有效的保证控制器不受干扰。导轨安装支架10，模块安装于该导轨安装支架上，可以方便地将模块固定于导轨上，便于与其，他常用的电气元件一起联合使用。固定安装孔11，本模块除了能够导轨式安装外，也可以使用螺钉通过固定安装孔11将模块进行固定安装。
23.如图2所示，本实用新型的应用示意图，图中各部分的功能描述如下：手动开关a13，其功能为通过人工控制，输出正转、反转信号。应用时常为单刀三掷开关，单刀三掷开关的三档分别对应正转、停止、反转三种控制状态，也能搭配其他功能类似的开关使用；手动控制开关分别连接至隶属不同控制回路的本实用新型模块的信号输入输出连接器1。手动开关b14，其功能与手动开关a13一致，表示多路手动控制回路中的第二路。手动开关x15，其功能与手动开关a13一致，表示多路手动控制回路中的最后一路。控制器16通过该控制器
能够实现自动控制或远程控制，控制器的多个数字输出do端口分别连接至隶属不同控制回路的本实用新型模块的信号输入输出连接器1；控制器的多个模拟量输入ai端口分别连接到隶属于不同控制回路的本实用新型模块的电流监测信号输入输出连接器1，从而通过信号输入输出连接器1实现对电机工作电流的监测。控制器输入输出连接线17，该连接线包含相应传输控制回路的正转数字输出do、反转数字输出do和电流采集模拟量输入ai信号；该连接线通过本实用新型模块的信号输入输出连接器1与控制器的输入输出连接器连接。控制电源供电总线18，该供电总线与控制电源19连接，用于给控制器供电，同时也连接入手动控制回路的手动开关，从而实现通过手动开关控制电机的正转、反转和停止。控制电源19，该电源为直流电源，用于分别给控制器、手动开关和本实用新型的模块供电，模块上的正反转继电器线圈也是使用该电源供电。功率电源20，该电源为真正驱动电机转动的电源，通过电源总线与本实用新型的模块上的功率电源连接器连接，当模块上的正反转继电器受手动开关或控制器控制而输出时，功率电源与电机回路导通，电机开始转动。驱动模块x21、驱动模块b24、驱动模块a27，这三个模块为本实用新型中涉及的模块，其与各自从属的控制回路的手动开关和控制器输入输出连接器通过模块上的信号输入输出连接器1连接，各个控制回路的电机与模块上的电机连接器7连接，模块上的功率电源连接器6通过功率电源总线22与功率电源连接。功率电源总线22，该电源总线与各控制回路中的驱动模块上的功率电源连接器6连接，从而获取驱动电机转动的电力供应。各个电机控制回路中的电机负载电机a26、电机b25和电机x23，分别通过电线与各回路中的驱动模块的电机连接器7连接。驱动模块控制电源总线28，该电源总线与控制电源19连接，为各个控制回路中的驱动模块供电，用于驱动各模块上的正反转继电器动作。手动控制输出连接线29，该连接线分别与各控制回路的手动控制开关和驱动模块连接。
24.本领域人员所进行的改动和变化不脱离本实用新型的精神和范围，则都应在本实用新型所附权利要求的保护范围内。在以上描述中，为了提供对本实用新型的透彻理解，阐述了大量特定细节。然而，对于本领域普通技术人员显而易见的是，不必采用这些特定细节来实行本实用新型。在其他实例中，为了避免混淆本实用新型，未具体描述公知的技术，例如具体的施工细节，作业条件和其他的技术条件等。