一種直流電機的反電勢檢測電路的製作方法
2023-05-08 21:13:36 1
專利名稱：一種直流電機的反電勢檢測電路的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於工業控制領域，涉及一種直流電機的反電勢檢測電路。
背景技術：
反電勢是直流電動機的重要物理量，特別在他勵直流電動機中也反映了電動機轉 速，因此，反電勢的檢測是直流電動機測控系統的基礎，能滿足無需轉速傳感器的調速控制 要求。目前常用的反電勢檢測或轉速間接檢測方案主要通過檢測直流電動機的電樞電壓、 電樞電流，並結合電樞電阻，且基於穩態電路模型計算得出電動機的反電勢，進而計算轉 速，其存在的主要問題是忽略了電動機的電樞電感，使得檢測量無法反映被測物理量的動 態過程，實時性差。
發明內容本實用新型的目的就是為克服現有技術存在的不足，提供一種直流電機的反電勢 檢測電路。本實用新型包括直流電機電樞電量檢測電路和反電勢運算電路。直流電機電樞電量檢測電路包括直流電機的電樞繞組Ml，其電樞繞組的正端A+ 分別與連接件cm的Ud端、上分壓電阻R2的一端連接，電樞繞組的負端A-分別與微電感Ll 的一端、電勢正輸入電阻R4的一端連接，微電感Ll的另一端分別與測流電阻R3的一端、電 勢負輸入電阻R5的一端、電流濾波電阻R6的一端連接，測流電阻R3的另一端接地(GND)， 上分壓電阻R2的另一端分別與下分壓電阻Rl的一端、電壓濾波電容Cl的一端、電壓輸出 電阻Rll的一端連接，下分壓電阻Rl的另一端、電壓濾波電容Cl的另一端均接地(GND)。反電勢運算電路包括電勢運放Ul，其正輸入端+IN分別與電勢正輸入電阻R4的 另一端、電勢分壓電阻R7的一端、電勢濾波電容C2的一端連接，其負輸入端-IN分別與電 勢負輸入電阻R5的另一端、電勢濾波電容C2的另一端、電勢反饋電阻R8的一端連接，其輸 出端OUT分別與電勢反饋電阻R8的另一端、電勢輸出電阻R14的一端連接，電勢運放Ul的 正電源端VCC、負電源端VSS分別與連接件CNl的正電源輸入端VC、負電源輸入端VS連接； 電流運放U2的正輸入端+IN分別與電流濾波電阻R6的另一端、電流濾波電容C3的一端連 接，電流濾波電容C3的另一端接地(GND)，其負輸入端-IN分別與電流輸入電阻R9的一端、 電流反饋電阻RlO的一端連接，電流輸入電阻R9的另一端接地(GND)，其輸出端OUT分別與 電流反饋電阻RlO的另一端、電流輸出電阻R13的一端、連接件CNl的Ui端連接，電流運放 U2的正電源端VCC、負電源端VSS分別與連接件CNl的正電源輸入端VC、負電源輸入端VS 連接，疊加運放U3正輸入端+IN分別與電壓輸出電阻Rll的另一端、同相電阻R12的一端 連接，同相電阻R12的另一端接地(GND)，其負輸入端-IN分別與電勢輸出電阻R14的另一 端、電流輸出電阻R13的另一端、疊加電阻R15的一端連接，其輸出端OUT分別與疊加電阻 R15的另一端、連接件CNl的Ue端連接，疊加運放U3的正電源端VCC、負電源端VSS分別與 連接件CNl的正電源輸入端VC、負電源輸入端VS連接。[0007]本實用新型的有益效果是在直流電動機的電樞迴路增設外串的微量電感，通過 增加檢測該微電感上的電勢，結合電動機電樞電壓與電流便可實時地檢測直流電動機的反 電勢或轉速。該電路結構簡單、通用性強、成本低。
圖1為本實用新型的電路圖。
具體實施方式
如圖1所示，一種直流電機的反電勢檢測電路包括直流電機電樞電量檢測電路、 反電勢運算電路。直流電機電樞電量檢測電路包括直流電機的電樞繞組Ml，其電樞繞組的正端A+ 分別於連接件cm的Ud端、上分壓電阻R2的一端連接，電樞繞組的負端A-分別於微電感Ll 的一端、電勢正輸入電阻R4的一端連接，微電感Ll的另一端分別與測流電阻R3的一端、電 勢負輸入電阻R5的一端、電流濾波電阻R6的一端連接，測流電阻R3的另一端接地(GND)， 上分壓電阻R2的另一端分別與下分壓電阻Rl的一端、電壓濾波電容Cl的一端、電壓輸出 電阻Rll的一端連接，下分壓電阻Rl的另一端、電壓濾波電容Cl的另一端均接地(GND)。 反電勢運算電路包括電勢運放Ul，其正輸入端+IN分別與電勢正輸入電阻R4的 另一端、電勢分壓電阻R7的一端、電勢濾波電容C2的一端連接，其負輸入端-IN分別與電 勢負輸入電阻R5的另一端、電勢濾波電容C2的另一端、電勢反饋電阻R8的一端連接，其輸 出端OUT分別與電勢反饋電阻R8的另一端、電勢輸出電阻R14的一端連接，電勢運放Ul的 正電源端VCC、負電源端VSS分別與連接件CNl的正電源輸入端VC、負電源輸入端VS連接， 電流運放U2的正輸入端+IN分別與電流濾波電阻R6的另一端、電流濾波電容C3的一端連 接，電流濾波電容C3的另一端接地(GND)，其負輸入端-IN分別與電流輸入電阻R9的一端、 電流輸入電阻RlO的一端連接，電流輸入電阻R9的另一端接地(GND)，其輸出端OUT分別與 電流反饋電阻RlO的另一端、電流輸出電阻R13的一端、連接件CNl的Ui端連接，電流運放 U2的正電源端VCC、負電源端VSS分別與連接件CNl的正電源輸入端VC、負電源輸入端VS 連接，疊加運放U3正輸入端+IN分別與電壓輸出電阻Rl 1的另一端、同相電阻R12的一端 連接，同相電阻R12的另一端接地(GND)，其負輸入端-IN分別與電勢輸出電阻R14的另一 端、電流輸出電阻R13的另一端、疊加電阻R15的一端連接，其輸出端OUT分別與疊加電阻 R15的另一端、連接件CNl的Ue端連接，疊加運放U3的正電源端VCC、負電源端VSS分別與 連接件CNl的正電源輸入端VC、負電源輸入端VS連接。本實用新型所使用的包括運放晶片Ul U3、連接件CN1、微電感等在內的所有器 件均採用現有的成熟產品，可以通過市場取得。例如運放晶片Ul採用TLC2654、連接件CNl 採用HD6. 35-8接線端子排等。本實用新型工作過程當信號連接件CNl的Ud、GND端外接直流電動機驅動器輸出 的電樞電壓，信號連接件CNl的VC端、VS端、GND端外接+-12V直流電源時，整個電路已通 電。當來自信號連接件CNl的直流電動機驅動器輸出Ud變化或電動機所帶的負載電流變化 時，必然引起直流電動機的反電勢E與電樞電流Ia的變化，此時，電勢運放Ul的輸出端OUT 輸出信號與微電感Ll兩端電壓成正比(即與直流電動機電樞電流的導數成正比)、電流運放U2的輸出端OUT輸出信號Ui與電動機電樞電流Ia成正比，而下分壓電阻Rl兩端的電壓 信號與直流電動機的電樞電壓Ud成正比，這三路信號經疊加運放U3的運算後輸出與直流 電動機反電勢E成正比的電壓信號。
權利要求一種直流電機的反電勢檢測電路，包括直流電機電樞電量檢測電路和反電勢運算電路，其特徵在於直流電機電樞電量檢測電路包括直流電機的電樞繞組M1，電樞繞組的正端A+分別與連接件CN1的Ud端、上分壓電阻R2的一端連接；電樞繞組的負端A 分別與微電感L1的一端、電勢正輸入電阻R4的一端連接；微電感L1的另一端分別與測流電阻R3的一端、電勢負輸入電阻R5的一端、電流濾波電阻R6的一端連接，測流電阻R3的另一端接地；上分壓電阻R2的另一端分別與下分壓電阻R1的一端、電壓濾波電容C1的一端、電壓輸出電阻R11的一端連接，下分壓電阻R1的另一端和電壓濾波電容C1的另一端均接地；反電勢運算電路包括電勢運放U1，電勢運放U1正輸入端+IN分別與電勢正輸入電阻R4的另一端、電勢分壓電阻R7的一端、電勢濾波電容C2的一端連接，電勢運放U1負輸入端 IN分別與電勢負輸入電阻R5的另一端、電勢濾波電容C2的另一端、電勢反饋電阻R8的一端連接，電勢運放U1輸出端OUT分別與電勢反饋電阻R8的另一端、電勢輸出電阻R14的一端連接，電勢運放U1的正電源端VCC、負電源端VSS分別與連接件CN1的正電源輸入端VC、負電源輸入端VS連接；電流運放U2的正輸入端+IN分別與電流濾波電阻R6的另一端、電流濾波電容C3的一端連接，電流濾波電容C3的另一端接地，電流運放U2負輸入端 IN分別與電流輸入電阻R9的一端、電流反饋電阻R10的一端連接，電流輸入電阻R9的另一端接地，電流運放U2輸出端OUT分別與電流反饋電阻R10的另一端、電流輸出電阻R13的一端、連接件CN1的Ui端連接，電流運放U2的正電源端VCC、負電源端VSS分別與連接件CN1的正電源輸入端VC、負電源輸入端VS連接；疊加運放U3正輸入端+IN分別與電壓輸出電阻R11的另一端、同相電阻R12的一端連接，同相電阻R12的另一端接地，疊加運放U3負輸入端 IN分別與電勢輸出電阻R14的另一端、電流輸出電阻R13的另一端、疊加電阻R15的一端連接，疊加運放U3輸出端OUT分別與疊加電阻R15的另一端、連接件CN1的Ue端連接，疊加運放U3的正電源端VCC、負電源端VSS分別與連接件CN1的正電源輸入端VC、負電源輸入端VS連接。
專利摘要本實用新型涉及一種直流電機的反電勢檢測電路。現有的設備得到的檢測量無法反映被測物理量的動態過程，實時性差。本實用新型包括直流電機電樞電量檢測電路和反電勢運算電路，直流電機電樞電量檢測電路包括直流電機的電樞繞組M1，電樞繞組的正端A+分別與連接件CN1的Ud端、上分壓電阻R2的一端連接；電樞繞組的負端A-分別與微電感L1的一端、電勢正輸入電阻R4的一端連接；反電勢運算電路包括電勢運放U1，電流運放U2和疊加運放U3。本實用新型電路結構簡單、通用性強、成本低。
文檔編號G01P3/46GK201716360SQ20102025756
公開日2011年1月19日 申請日期2010年7月13日 優先權日2010年7月13日
發明者盧玲, 陳德傳 申請人:杭州電子科技大學