电机驱动换向控制架构及系统的制作方法

1.本实用新型涉及电机换向控制系统技术领域，具体而言，涉及一种电机驱动换向控制架构及系统。


背景技术：

2.目前，市场上的电机控制系统架构为，信号继电器控制交流接触器，由交流接触器控制电机工作。这种电气架构必须使用到交流接触器、线槽，安装时还必须先安装接线槽，信号继电器到交流接触器部分得先接线，然后才是交流接触器到电机的接线，会给一些大批量低成本系统带来额外的安装、接线及硬件材料等成本。并且，由于电机通常存在正反转的控制需求，交流接触器需要装两个才能实现正反转切换。这也使得接线更加复杂，由此产生的材料成本和装机人工成本也更高。


技术实现要素：

3.为此，本实用新型提供了一种电机驱动换向控制架构及系统，以解决现有技术中电机换向控制系统架构的安装、接线及硬件材料成本、装机人工成本较高的问题。
4.为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
5.根据本实用新型的第一方面，提供了一种电机驱动换向控制架构，包括：
6.pcb线路底板，分别集成有三相电源接入端、换向模块和电机接线端；所述三相电源接入端包括第一电源接入端、第二电源接入端及第三电源接入端，所述电机接线端包括第一电机接线端、第二电机接线端及第三电机接线端。
7.所述第一电源接入端和所述第二电源接入端分别与所述换向模块的电输入端之间电连接，所述换向模块的电输出端分别与所述第一电机接线端和所述第二电机接线端之间电连接。
8.所述第三电源接入端与所述第三电机接线端之间电连接。
9.在上述技术方案的基础上，对本实用新型做如下进一步说明：
10.作为本实用新型的进一步方案，所述换向模块包括分别带有常开触点和常闭触点的四个换向继电器。
11.四个所述换向继电器分别为第一换向继电器、第二换向继电器、第三换向继电器和第四换向继电器。
12.所述第一电源接入端与所述第一换向继电器之间通过电路相连，所述第二电源接入端与所述第二换向继电器之间通过电路相连；所述第一换向继电器的常开触点与所述第三换向继电器的常开触点之间通过电路相连，所述第二换向继电器的常开触点与所述第四换向继电器的常开触点之间通过电路相连，所述第一换向继电器的常闭触点与所述第四换向继电器的常闭触点之间通过电路相连，所述第二换向继电器的常闭触点与所述第三换向继电器的常闭触点之间通过电路相连；所述第一电机接线端与所述第三换向继电器之间通过电路相连，所述第二电机接线端与所述第四换向继电器之间通过电路相连。
13.作为本实用新型的进一步方案，所述pcb线路底板电连接设有第二pcb线路竖板插接区，且所述pcb线路底板通过所述第二pcb线路竖板插接区垂直固接有第二pcb线路竖板。
14.其中两个所述换向继电器电连接设于所述第二pcb线路竖板，另外两个所述换向继电器电连接设于所述pcb线路底板。
15.作为本实用新型的进一步方案，四个所述换向继电器的朝向两两之间呈90度角设置。
16.作为本实用新型的进一步方案，还包括：
17.电源开关模块，集成于所述pcb线路底板。
18.所述电源开关模块包括三个常开型继电器，所述三个常开型继电器分别为第一常开型继电器、第二常开型继电器和第三常开型继电器。
19.所述第一常开型继电器连接于所述第一电源接入端和所述第一换向继电器之间，所述第一常开型继电器的电输入端与所述第一电源接入端之间电连接，且所述第一常开型继电器的电输出端与所述第一换向继电器之间电连接。
20.所述第二常开型继电器连接于所述第二电源接入端和所述第二换向继电器之间，所述第二常开型继电器的电输入端与所述第二电源接入端之间电连接，且所述第二常开型继电器的电输出端与所述第二换向继电器之间电连接；
21.所述第三常开型继电器连接于所述第三电源接入端和所述第三电机接线端之间，所述第三电源接入端与所述第三常开型继电器的电输入端之间电连接，所述第三常开型继电器的电输出端与所述第三电机接线端之间电连接。
22.作为本实用新型的进一步方案，还包括：
23.保险模块，集成于所述pcb线路底板；所述保险模块包括两个保险管组。
24.其中一个所述保险管组连接于所述第一电源接入端和所述第一常开型继电器之间，所述第一电源接入端与该所述保险管组的电输入端之间电连接，该所述保险管组的电输出端与所述第一常开型继电器的电输入端之间电连接。
25.另一个所述保险管组连接于所述第二电源接入端和所述第二常开型继电器之间，所述第二电源接入端与该所述保险管组的电输入端之间电连接，该所述保险管组的电输出端与所述第二常开型继电器的电输入端电连接。
26.作为本实用新型的进一步方案，每个所述保险管组均包括一个保险管或并联设置的至少两个保险管。
27.作为本实用新型的进一步方案，所述pcb线路底板电连接设有第一pcb线路竖板插接区，且所述pcb线路底板通过所述第一pcb线路竖板插接区垂直固接有第一pcb线路竖板；
28.所述保险模块电连接设于所述第一pcb线路竖板。
29.根据本实用新型的第二方面，提供了一种电机驱动换向控制系统，包括控制面板以及所述的电机驱动换向控制架构。
30.所述控制面板的控制输出端通过若干排线与所述电机驱动换向控制架构中的控制信号输入端之间电连接，所述电机驱动换向控制架构的电机接线端通过控制输出线与所述电机之间电连接。
31.本实用新型具有如下有益效果：
32.1、降低了工人接线难度；
33.2、减少了装机接线时间成本；
34.3、减少了硬件材料成本，如交流接触器、线槽等。
附图说明
35.为了更清楚地说明本实用新型的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。
36.图1为本实用新型实施例提供的电机驱动换向控制架构的俯视示意图。
37.图2为本实用新型实施例提供的电机驱动换向控制架构中保险模块的接线结构示意图。
38.图3为本实用新型实施例提供的电机驱动换向控制架构中换向模块的布置结构示意图。
39.图4为本实用新型实施例提供的电机驱动换向控制架构中第二pcb线路竖板插接区的布置结构示意图。
40.图5为本实用新型实施例提供的电机驱动换向控制架构的原理示意图。
41.图6为本实用新型实施例提供的电机驱动换向控制系统的原理示意图。
42.附图中，各标号所代表的部件列表如下：
43.控制面板1；
44.电机驱动换向控制架构2：pcb线路底板21、第一pcb线路竖板插接区211、第二pcb线路竖板插接区212、第一pcb线路竖板213、第二pcb线路竖板214、三相电源接入端22、保险模块23、电源开关模块24、换向模块25、电机接线端26、控制信号输入端27；
45.三相电源3；电机4。
具体实施方式
46.以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
47.本说明书所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”等用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。
48.如图1至图6所示，本实用新型实施例提供了一种电机驱动换向控制系统，包括控制面板1、电机驱动换向控制架构2和三相电源3，所述控制面板1的控制输出端通过若干排线连接到所述电机驱动换向控制架构2的控制信号输入端27，所述电机驱动换向控制架构2与所述三相电源3之间形成电路相连，所述三相电源3采用380v三相电源或220v三相电源，所述电机驱动换向控制架构2的控制输出端通过控制输出线与所述电机4之间电连接，以此
通过电机驱动换向控制架构2实现对于电机4的正反转驱动控制。具体设置如下：
49.请参考图1和图5，所述电机驱动换向控制架构2包括pcb线路底板21以及分别集成于所述pcb线路底板21且依次电连接的三相电源接入端22、保险模块23、电源开关模块24、换向模块25和电机接线端26。
50.其中，所述三相电源接入端22与所述控制面板1的控制输出端之间通过电路相连，且所述三相电源接入端22包括电源接入端l1、电源接入端l2和电源接入端l3；所述电机接线端26通过连接控制输出线与所述电机4之间电连接，且所述电机接线端26包括电机接线端a、电机接线端b和电机接线端c。
51.请参考图1至图2，所述保险模块23包括两个保险管组，所述电源接入端l1与其中一个所述保险管组的电输入端之间电连接，所述电源接入端l2与另一个所述保险管组的电输入端之间电连接。
52.优选的是，每个所述保险管组均包括并联设置的至少两个保险管，由于在电机4启动时,电机4启动电流一般为额定电流的7倍左右，通过上述设置能够实现通过更大的启动瞬时电流，有效降低了保险管被烧坏的可能性，进而以此提升系统整体的运行安全性及功能稳定性。
53.更为优选地，所述pcb线路底板21电连接设有第一pcb线路竖板插接区211，且所述pcb线路底板21通过所述第一pcb线路竖板插接区211垂直固接有第一pcb线路竖板213，所述保险模块23电连接设于所述第一pcb线路竖板213，用以采用纵向插板工艺有效减少对pcb线路底板21的占用面积。
54.所述电源开关模块24包括三个常开型继电器，所述三个常开型继电器分别为第一常开型继电器、第二常开型继电器和第三常开型继电器；其中，所述第一常开型继电器的电输入端和所述第二常开型继电器的电输入端分别与两个所述保险管组的电输出端之间一一对应电连接，所述第三常开型继电器的电输入端与所述电源接入端l3之间电连接，用以在电机4进行正反转切换时，先切断电源，等待电机停止转动，然后再进行正反转切换。由于电机正转时突然跳变到反转，或者电机反转时突然跳变到正转，这两种状态会产生瞬间大电流，导致保险模块23的保险管烧坏以及电机4内部结构永久损坏，以此通过常开型继电器的断电动作保护保险模块23及电机4。
55.请参考图1和图3，所述换向模块25包括分别带有常开触点和常闭触点的四个换向继电器，所述四个换向继电器分别为第一换向继电器、第二换向继电器、第三换向继电器和第四换向继电器；所述第一常开型继电器的电输出端与所述第一换向继电器之间通过电路相连，所述第二常开型继电器的电输出端与所述第二换向继电器之间通过电路相连，所述第一换向继电器的常开触点与所述第三换向继电器的常开触点之间通过电路相连，所述第二换向继电器的常开触点与所述第四换向继电器的常开触点之间通过电路相连，所述第一换向继电器的常闭触点与所述第四换向继电器的常闭触点之间通过电路相连，所述第二换向继电器的常闭触点与所述第三换向继电器的常闭触点之间通过电路相连，所述电机接线端a与所述第三换向继电器之间通过电路相连，所述电机接线端b与所述第四换向继电器之间通过电路相连，所述电机接线端c与所述第三常开型继电器的电输出端之间通过电路相连。
56.当四个换向继电器同时工作时，四个换向继电器的常开触点均闭合，此时第一换
向继电器通过电路连接到第三换向继电器，第二换向继电器通过电路连接到第四换向继电器；当四个换向继电器同时不工作时，四个换向继电器的触点均停留在常闭触点，此时第一换向继电器通过电路连接到第四换向继电器，第二换向继电器通过电路连接到第三换向继电器，以此实现了换向可控；与此同时，由于电机4在工作时，电机4本身会产生震动，而在震动过程中，会出现换向继电器产生误动作，比如某个换向继电器触点不受控的情况下，会由常闭触点误动作到常开触点，这个是没法避免的，因为常闭触点的接触是靠继电器内的弹片弹力来支撑的，这个力度远远不如常开端靠电磁吸合的力度，那么就会存在常闭触点会因为震动而导致的误动作，通过上述设置四个换向继电器，无论其中的任一个或多个出现误动作时，换向继电器的公共端要么连接到常闭触点，要么连接到常开触点，第三换向继电器和第四换向继电器在任何情况下均不能同时与第一换向继电器和第二换向继电器实现电接，因此巧妙地避免了换向继电器误动作的时候出现第一换向继电器和第二换向继电器短暂性的短路，提升了系统的运行稳定性。并且两个换向继电器的串联，也增加了换向继电器之间的爬电距离，使爬电距离能够达到触点距离的两倍。
57.电机4在换向模块25与电源开关模块24配合下的启动流程是：换向模块25先切换到正转或者反转状态，电源开关模块24的三个常开型继电器在延时一段时间之后再闭合，可选0.5秒，而后电机4给电启动；电机4停止的过程刚好相反，先断电电源开关模块24的三个常开继电器，使电机4失电，并等待电机停止转动，再操作换向模块25切换到反转或者正转状态。也就是说换向模块25在动作时，电机4和换向模块始终都是处于掉电状态，以此防止电机电流对换向模块的电弧侵蚀或电机4内部结构造成损坏。
58.优选地，请参考图4，所述pcb线路底板21还电连接设有第二pcb线路竖板插接区212，且所述pcb线路底板21通过所述第二pcb线路竖板插接区212垂直固接有第二pcb线路竖板214，其中两个所述换向继电器电连接设于所述第二pcb线路竖板214，另外两个所述换向继电器电连接设于所述pcb线路底板21，且四个所述换向继电器的朝向两两之间呈90度角设置，用以能够通过上述立体布局及角度设置最大限度地避免同一方向的震动导致四个换向继电器同时产生相同的误动作，进而避免了电机在正反转状态下的突然间跳变，进一步提升了运行稳定性。
59.虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本实用新型作了详尽的描述，但在本实用新型基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本实用新型精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本实用新型要求保护的范围。