[发明专利]一种电机过流或堵转的纯硬件保护装置、方法及其应用

说明书

一种电机过流或堵转的纯硬件保护装置、方法及其应用，该装置中取样和转换模块将电流转换为电压信号并将该电压信号传送至信号处理模块；信号处理模块将采集到的电压信号进行放大并将放大后的电压信号传送至模数转换模块；模数转换模块将放大处理后的电压模拟信号进行模数转换成电压数字信号并将该数字信号传送至中心控制模块；中心控制模块通过数字信号之高低电平以控制继电器常开触点之通断进而控制电机之持续或停止转动。它具有如下优点：电机过流保护点精度非常高，而且可靠；且，该装置可以采用更低阻值的取样电阻，减少电阻的发热量，减少温漂、提高可靠性。

技术领域

本发明涉及一种电机过流或堵转的纯硬件保护装置、方法及其应用。

背景技术

电动晾衣架在使用过程中会出现电机过流如挂载过重、甚至是堵转如钢丝绳乱绕导致电机无法继续转动这两种情况出现，当这两种情况出现时，晾衣架必须停止工作以避免出现事故，例如电机起火。市面现有的电动晾衣架控制部分对这两种异常情况的处理，通常是用中控单片机MCU用软件的方式进行判断，并通过软件的中断程序以停止对电机的驱动来完成的，原理为：在电动机回路中串联一个0.1欧姆左右的高精度取样电阻，将电动机的电流转换成电压，并送到MCU的一个I/O数据口，MCU的程序对该电压数据进行分析和判断，当程序认为电流超其设定的危险阈值时，启动中断程序，以中断MCU对电机的驱动。这种保护是MCU程序附带的一种功能。

现有的MCU软件保护存在以下问题：1、保护失效；当MCU软件出现紊乱或BUG时，有可能导致中断保护程序没启动，导致保护失效。经过反复测试发现，该失效率为5-12％；2、过流保护点精度低；3、取样电阻不能取值太小，否则取样电压太小，因杂波干扰导致MCU软件判断准确率下降，如果取样电阻太大又导致其温升过快提升，出现温漂，同样导致精度下降。

发明内容

本发明提供了一种电机过流或堵转的纯硬件保护装置、方法及其应用，其克服了背景技术所存在的不足。本发明解决其技术问题所采用的技术方案之一是：

一种电机过流或堵转的纯硬件保护装置，其特征在于：它包括取样和转换模块、信号处理模块、模数转换模块和中心控制模块；取样和转换模块连接信号处理模块，信号处理模块连接模数转换模块，模数转换模块连接中心控制模块；

取样和转换模块将电流转换为电压信号并将该电压信号传送至信号处理模块；信号处理模块将采集到的电压信号进行放大并将放大后的电压信号传送至模数转换模块；模数转换模块将放大处理后的电压模拟信号进行模数转换成电压数字信号并将该数字信号传送至中心控制模块；中心控制模块通过数字信号之高低电平以控制继电器常开触点之通断进而控制电机之持续或停止转动。

一较佳实施例之中，取样和转换模块包括取样电阻R1，取样电阻R1之一端连接电机B1负极、另一端连接电源负极；信号处理模块包括运算放大器U1D，其正负极输入端分别与取样电阻R1之两端相连接，其输出端连接模数转换模块之输入端。

一较佳实施例之中，模数转换模块包括比较器U1A，另设有用于提供预设之阈值的基准源模块，其负极输入端与基准源模块输出端相连接，其正极输入端与信号处理模块输出端相连接。

一较佳实施例之中，还包括信号锁定模块，它连接模数转换模块和中心控制模块，当中心控制模块控制电机停止转动时，它为中心控制模块提供持续的驱动电压以使电机保持停止状态。

一较佳实施例之中，还包括将放大后的电压信号进行滤波的信号过滤模块，它包括滤波电容C1，滤波电容C1两端分别与信号处理模块输出端和接地端相连接。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案之二是：一种电机过流或堵转的纯硬件保护的方法，其特征在于：它包括取样和转换模块、信号处理模块、模数转换模块和中心控制模块；取样和转换模块连接信号处理模块，信号处理模块连接模数转换模块，模数转换模块连接中心控制模块；

取样和转换模块将电流转换为电压信号；