[发明专利]一种直流电机的卸荷电路

说明书

技术领域

本发明属于直流电机技术领域，尤其是一种直流电机的卸荷电路。

背景技术

直流电源的输出端负载为电动机，电源停止输出的瞬间，电动机转子仍旧依靠惯性运转，此时电动机转变为发电动机工作模式。将储存的机械动能转换为电能，施加在电动机正负供电端子之间，我们称之为反射能量。反射电压与供电电压极性相同，如果与电动机供电端相连的其他器件不能及时的消耗反射能量，供电端的电压会因电荷积累而升高，短时间内会超过工作电压的3倍之多。这种过电压的状态虽然持续时间很短(一般几十毫秒)仍然有可能对供电电源或其他设备造成损伤。这就需要在直流电动机的供电端子之间并联适当的防护器件来吸收反射能量，箝位反射电压。这种消耗多余电能的过程叫做“卸荷”。

目前，常用的一种方法是并联瞬态电压抑制器件，如TVS管或压敏电阻等。这类器件的优点是体积小，响应速度快，缺点是吸收能量小，容易损坏，只适用于反射能量较小的电动机。一般当电动机反射的瞬时功率达到500W以上时就需要使用大功率电阻器来卸荷，在停止给电动机供电的同时利用电磁继电器将卸荷电阻并联到供电端子正负极之间。电磁继电器具有通流能力强，触点压降小等优点，但明显的缺点是其电磁线圈功耗较大，需要额外的辅助电源进行供电。同电子器件相比还有动作速度慢、频繁动作时触点易老化，环境适应性差等缺点。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种设计合理、简易实用且动作速度快的直流电机的卸荷电路。

本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：

一种直流电机的卸荷电路，包括供电电源、稳压电路模块、过压判断模块、电子开关模块和卸荷电阻R3；所述供电电源的正极分别与稳压电路模块、过压判断模块、卸荷电阻R3的一端以及直流电机的正极相连接；所述卸荷电阻R3的另一端与电子开关模块的一端相连接；所述供电电源的负极分别与稳压电路模块、过压判断模块、电子开关模块的另一端以及直流电机的负极相连接；

所述稳压电路模块的一个输出端将从直流母线得到的供电进行变换和稳压后输出至过压判断模块，该稳压模块另一输出端输出一路基准电压信号至过压判断模块；

所述过压判断模块的输出端与电子开关模块相连接，用于发出开关指令到电子开关模块。

而且，所述稳压电路模块由稳压二极管D1、限流电阻R1和基准稳压芯片IC1和电阻电容网络组成；所述供电电源的正极与稳压二极管D1的阴极相连接，该稳压二极管的阳极与限流电阻R1的一端相连接，该限流电阻R1的另一端与稳压芯片IC1的阳极相连接，该稳压芯片IC1的阴极与供电电源负极相连接，该稳压芯片IC1的参考端与电阻电容网络相连接，输出工作电源电压和基准电压。

而且，所述过压判断模块由电压比较器芯片及外围电路组成，所述电压比较器芯片对电阻分压网络采集的母线电压及从稳压电路模块输出的基准电压进行比较，并向电子开关模块发送开关命令。

而且，所述电子开关模块为MOSFET或IGBT或三极管构成的功率开关器件。

本发明的优点和积极效果是：

1、本发明使用大功率电阻卸荷，使用MOSFET作为电子开关，单个比较器组成的过压判断电路驱动电子开关动作，使用单片的集成电路TL431稳压，同时提供电路工作需要的辅助电源和比较器需要的电压基准。在实际应用时可将整个卸荷电路集成在一块小的线路板上，直接并联在电动机正负供电端子之间即可，不需要额外的辅助电源，不需要判断电动机的工作状态，不需要其他控制信号即可正常工作。

附图说明

图1是本发明的电路框图；

图2是本发明的电路图；

图3是本发明的直流电动机的反射电压波形示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明实施例作进一步详述：

一种直流电机的卸荷电路，如图1和图2所示，包括稳压电路模块、过压判断模块、电子开关模块和卸荷电阻R3；所述供电电源的正极分别与稳压电路模块、过压判断模块、卸荷电阻R3的一端以及直流电机的正极相连接；所述卸荷电阻R3的另一端与电子开关模块的一端相连接；所述供电电源的负极分别与稳压电路模块、过压判断模块、电子开关模块的另一端以及直流电机的负极相连接；

所述稳压电路模块的一个输出端将从直流母线得到的供电进行变换和稳压后输出至过压判断模块，该稳压模块另一输出端输出一路基准电压信号至过压判断模块；