用于絞磨機(jī)的大功率直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及機(jī)械裝備技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說(shuō)，涉及一種用于絞磨機(jī)的大功率直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路。
【背景技術(shù)】
[0002]機(jī)動(dòng)絞磨機(jī)是電力野外施工重要的工器具之一，實(shí)際使用中，絞磨機(jī)都存在體積偏大、重量重、野外搬運(yùn)困難的問(wèn)題，在輸電線路野外檢修中，未能得到廣泛的使用。直流絞磨機(jī)因其體積、重量小，搬運(yùn)方便，在輸電線路野外檢修中越來(lái)越多的得到了使用。直電動(dòng)絞磨機(jī)作為一種體積、重量小的起重裝置，難點(diǎn)在于大功率直流電機(jī)的驅(qū)動(dòng)及電機(jī)保護(hù)。作為起重設(shè)備如果起吊重量超過(guò)其額定重量，會(huì)出現(xiàn)電機(jī)堵轉(zhuǎn)，電機(jī)在堵轉(zhuǎn)時(shí)會(huì)出現(xiàn)較大的電流。如果不采取電機(jī)驅(qū)動(dòng)保護(hù)措施，可能燒斷電源系統(tǒng)保險(xiǎn)，這樣整套設(shè)備就無(wú)法操作控制直流絞磨機(jī)作為野外施工工具，其安全性、可靠性十分重要，而電源的穩(wěn)定性、可靠性是直流絞磨安全使用的技術(shù)關(guān)鍵之一，如果在使用過(guò)程中出現(xiàn)電源無(wú)法正常供電，可能會(huì)出現(xiàn)起吊物停留在空中無(wú)法操作，或因起吊物過(guò)重，因電源問(wèn)題出現(xiàn)剎車無(wú)法工作，起吊物降落引發(fā)安全問(wèn)題。為提高電源系統(tǒng)可靠性，電源系統(tǒng)采用主從電池組雙電源系統(tǒng)設(shè)計(jì)。主電源提供整機(jī)正常工作需要電源，采用大容量鋰電池組，按額定荷量設(shè)計(jì)計(jì)算，主電源提供整機(jī)設(shè)定工作時(shí)間。當(dāng)整機(jī)電源消耗使主電源電量降到10%，或是主電源發(fā)生故障時(shí)主電源斷開(kāi)，從電源給系統(tǒng)供電，完成本次操作后，控制系統(tǒng)將鎖定。因此需要對(duì)電機(jī)驅(qū)動(dòng)進(jìn)行保護(hù)設(shè)計(jì)，在出現(xiàn)誤操作時(shí)控制驅(qū)動(dòng)電路自動(dòng)保護(hù)電機(jī)。常見(jiàn)的繼電器控制直流電機(jī)正、反轉(zhuǎn)，因繼電器觸點(diǎn)機(jī)械動(dòng)作速度慢，無(wú)法滿足快速控制的需求，在使用過(guò)程中通常會(huì)出現(xiàn)觸點(diǎn)因瞬間大電流燒壞，無(wú)法動(dòng)作。專用集成電路構(gòu)成的直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)器因輸出功率有限，也不適合大功率直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)需求。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題，就是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種用于絞磨機(jī)的大功率直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路。
[0004]本實(shí)用新型上述技術(shù)問(wèn)題這樣解決，構(gòu)造一種用于絞磨機(jī)的大功率直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路，包括Η橋驅(qū)動(dòng)單元、與所述Η橋驅(qū)動(dòng)單元連接的采樣單元、輸入所述采樣單元信號(hào)的差分信號(hào)放大單元、與所述差分信號(hào)放大單元輸出端連接的穩(wěn)壓二極管，以及并聯(lián)連接在所述穩(wěn)壓二極管兩端的RC濾波單元。
[0005]在本實(shí)用新型的用于絞磨機(jī)的大功率直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路中，所述Η橋驅(qū)動(dòng)單元包括第一開(kāi)關(guān)管(Q1)、第二開(kāi)關(guān)管(Q2)、第三開(kāi)關(guān)管(Q3)、第四開(kāi)關(guān)管(Q4)、第一電阻(R1)和第二電阻(R2)，其中第一開(kāi)關(guān)管(Q1)漏極與第三開(kāi)關(guān)管(Q3)漏極連接并與電機(jī)的一端連接，第二開(kāi)關(guān)管(Q2)漏極與第四開(kāi)關(guān)管(Q4)漏極連接并與電機(jī)的另一端連接，第一電阻(R1)連接在第三開(kāi)關(guān)管(Q3 )的柵極與源極之間，第二電阻(R2 )連接在第四開(kāi)關(guān)管(Q4 )的柵極與源極之間，第一開(kāi)關(guān)管(Q1)源極、第二開(kāi)關(guān)管(Q2)源極分別連接電源VCC端，第三開(kāi)關(guān)管(Q3)源極、第四開(kāi)關(guān)管(Q4)源極分別接地，其中，第一開(kāi)關(guān)管(Q1)、第二開(kāi)關(guān)管(Q2)為P溝道增強(qiáng)型MOS開(kāi)關(guān)管，第三開(kāi)關(guān)管(Q3)、第四開(kāi)關(guān)管(Q4)為N溝道增強(qiáng)型MOS開(kāi)關(guān)管。
[0006]實(shí)施本實(shí)用新型提供的用于絞磨機(jī)的大功率直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路，由于設(shè)計(jì)了帶自保護(hù)功能的尚速大功率Η橋電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路，有效提尚了驅(qū)動(dòng)輸出功率，改善了電路運(yùn)彳丁的穩(wěn)定性。按照本實(shí)用新型的直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路其驅(qū)動(dòng)電流可達(dá)300Α，電機(jī)速度調(diào)節(jié)響應(yīng)快，PWM點(diǎn)空比調(diào)可在0至1之間任意調(diào)節(jié)，電機(jī)保護(hù)電流及保護(hù)時(shí)間可設(shè)置的驅(qū)動(dòng)保護(hù)電路板，很好地解決大功率直流電機(jī)起重設(shè)備在使用過(guò)程中的正、反轉(zhuǎn)、剎車及連續(xù)調(diào)速，自保護(hù)控制。
【附圖說(shuō)明】
[0007]圖1是本實(shí)用新型用于絞磨機(jī)的大功率直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路的部分原理圖；
[0008]圖2是本實(shí)用新型用于絞磨機(jī)的大功率直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路實(shí)施例中三個(gè)M0S開(kāi)關(guān)管并聯(lián)連接的原理示意圖；
[0009]圖3是本實(shí)用新型用于絞磨機(jī)的大功率直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路實(shí)施例的原理示意圖；
[0010]圖4是本實(shí)用新型用于絞磨機(jī)的大功率直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路實(shí)施例的示意圖；
[0011]圖5是本實(shí)用新型用于絞磨機(jī)的大功率直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路另一實(shí)施例的示意圖；
[0012]圖6是本實(shí)用新型用于絞磨機(jī)的大功率直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路另一實(shí)施例的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型的特點(diǎn)做進(jìn)一步說(shuō)明。
[0014]雙電源模塊的切換
[0015]為保障直流絞磨機(jī)在額定工作時(shí)間，不出現(xiàn)因電池耗盡無(wú)法操作，提高電源系統(tǒng)供電的可靠性，本實(shí)用新型采用雙電源系統(tǒng)設(shè)計(jì)。具體設(shè)計(jì)了主從兩個(gè)電源系統(tǒng)，即第一電源組件和第二電源組件，通過(guò)對(duì)主從電源系統(tǒng)電量的監(jiān)測(cè)，實(shí)現(xiàn)雙電源系統(tǒng)的自動(dòng)切換。如圖l，Vinl，Vin2分別為第一電源組件和第二電源組件的充電輸入接口。Voutl為第一電源組件(主電源)的輸出接口，Vout2為第二電源組件(從電源)的輸出接口，Vout 1、Vout2共地。由兩個(gè)電阻組成的采樣器用于監(jiān)測(cè)第一電源組件(主電源)的放電電壓，當(dāng)Voutl大于關(guān)閉門檻值時(shí)，開(kāi)關(guān)管關(guān)閉，Voutl, Vout2輸出電源均由第一電源組件(主電源)的電池組提供電能，當(dāng)Voutl放電至Voutl小于等于關(guān)閉門濫值時(shí)，Voutl停止輸出，開(kāi)關(guān)管導(dǎo)通，Vout2由第二電源組件(從電源)電池組提供電能。上述的比較由比較器電路實(shí)現(xiàn)，所述的關(guān)閉門檻值由外部基準(zhǔn)源提供和決定。此處，開(kāi)關(guān)管采用M0S開(kāi)關(guān)管，由于圖中單個(gè)M0S開(kāi)關(guān)管可能無(wú)法提供需要的大電流，因此需要把幾個(gè)M0S開(kāi)關(guān)管并聯(lián)起來(lái)，這樣很大的電流由多個(gè)M0S開(kāi)關(guān)管來(lái)分擔(dān)，單個(gè)M0S開(kāi)關(guān)管承擔(dān)的電流就比較小了，確保了器件安全穩(wěn)定地工作。
[0016]、多個(gè)M0S開(kāi)關(guān)管并聯(lián)
[0017]在上述大功率驅(qū)動(dòng)實(shí)施例中，單個(gè)M0S開(kāi)關(guān)管無(wú)法提供大電流，需將多個(gè)M0S開(kāi)關(guān)管并聯(lián)使用，讓很大電流由多個(gè)M0S開(kāi)關(guān)管來(lái)分擔(dān)，單個(gè)M0S開(kāi)關(guān)管承擔(dān)的電流就比較小了，確保其安全穩(wěn)定地工作。但如應(yīng)用不當(dāng)，也會(huì)使多個(gè)并聯(lián)的M0S開(kāi)關(guān)管開(kāi)關(guān)電流不均衡，甚至損壞某個(gè)M0S開(kāi)關(guān)管使系統(tǒng)崩潰。本實(shí)施例以三個(gè)N溝道增強(qiáng)型場(chǎng)效應(yīng)管為例進(jìn)行說(shuō)明，其并聯(lián)電路如圖2。三個(gè)M0S開(kāi)關(guān)管的源極S和漏極D分別連接在一起，三個(gè)開(kāi)關(guān)管的柵極G通過(guò)電阻分壓后連接在一起。避免了 MOS開(kāi)關(guān)管并聯(lián)多了容易引起走線很長(zhǎng)，分布電感電容加大，對(duì)于高頻電路工作產(chǎn)生的不利影響。
[0018]、異常工作狀態(tài)下的保護(hù)
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