專利名稱：一種直流電機的反電勢檢測電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于工業(yè)控制領(lǐng)域，涉及一種直流電機的反電勢檢測電路。
背景技術(shù)：
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(zhuǎn) 速，因此，反電勢的檢測是直流電動機測控系統(tǒng)的基礎(chǔ)，能滿足無需轉(zhuǎn)速傳感器的調(diào)速控制 要求。目前常用的反電勢檢測或轉(zhuǎn)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，并結(jié)合電樞電阻，且基于穩(wěn)態(tài)電路模型計算得出電動機的反電勢，進(jìn)而計算轉(zhuǎn) 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(tài)過程，實時性差。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的就是為克服現(xiàn)有技術(shù)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(fù)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(fù)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(fù)輸入端-IN分別與電 勢負(fù)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(fù)電源端VSS分別與連接件CNl的正電源輸入端VC、負(fù)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(fù)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(fù)電源端VSS分別與連接件CNl的正電源輸入端VC、負(fù)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(fù)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(fù)電源端VSS分別與 連接件CNl的正電源輸入端VC、負(fù)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回路增設(shè)外串的微量電感，通過 增加檢測該微電感上的電勢，結(jié)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(zhuǎn)速。該電路結(jié)構(gòu)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+ 分別于連接件cm的Ud端、上分壓電阻R2的一端連接，電樞繞組的負(fù)端A-分別于微電感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(fù)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(fù)輸入端-IN分別與電 勢負(fù)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(fù)電源端VSS分別與連接件CNl的正電源輸入端VC、負(fù)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(fù)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(fù)電源端VSS分別與連接件CNl的正電源輸入端VC、負(fù)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(fù)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(fù)電源端VSS分別與 連接件CNl的正電源輸入端VC、負(fù)電源輸入端VS連接。本實用新型所使用的包括運放芯片Ul U3、連接件CN1、微電感等在內(nèi)的所有器 件均采用現(xiàn)有的成熟產(chǎn)品，可以通過市場取得。例如運放芯片Ul采用TLC2654、連接件CNl 采用HD6. 35-8接線端子排等。本實用新型工作過程當(dāng)信號連接件CNl的Ud、GND端外接直流電動機驅(qū)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(dāng)來自信號連接件CNl的直流電動機驅(qū)動器輸出Ud變化或電動機所帶的負(fù)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(dǎo)數(shù)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(jīng)疊加運放U3的運算后輸出與直流 電動機反電勢E成正比的電壓信號。
權(quán)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，其特征在于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(fù)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(fù)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(fù)輸入端 IN分別與電勢負(fù)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(fù)電源端VSS分別與連接件CN1的正電源輸入端VC、負(fù)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(fù)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(fù)電源端VSS分別與連接件CN1的正電源輸入端VC、負(fù)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(fù)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(fù)電源端VSS分別與連接件CN1的正電源輸入端VC、負(fù)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(xiàn)有的設(shè)備得到的檢測量無法反映被測物理量的動態(tài)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(fù)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(jié)構(gòu)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(yōu)先權(quán)日2010年7月13日
發(fā)明者盧玲, 陳德傳 申請人:杭州電子科技大學(xué)