一种电机供电电路及其控制方法与流程

1.本技术涉及供电电路保护技术领域，尤其涉及一种电机供电电路及其控制方法。


背景技术：

2.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，易造成电源过流保护；且停止瞬间由于电磁感应会产生大的反灌电动势，导致电源输出电压升高。
3.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，使得电机的工作性能稳定性变差。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，以消耗多余的电能。


技术实现要素：

4.本技术实施例通过提供一种电机供电电路及其控制方法，解决了现有技术中的电机供电电路在启动或停止时容易对供电电源或其他设备造成损伤，使得电机的工作性能稳定性变差的问题，实现了对充电电源的过流保护以及输出电压的稳定。
5.本发明实施例提供了一种电机供电电路，包括电源模块、缓冲电路模块以及电机；
6.所述电源模块连接所述电机，并向所述电机供电；
7.所述缓冲电路模块设置于所述电源模块和所述电机之间，当所述电源模块向所述电机充电时的启动瞬间，所述缓冲电路模块对所述电源模块提供限流保护。
8.更进一步地，所述缓冲电路模块包括第一开关、第二开关、第一电阻以及储能电容；
9.所述第一开关的输入端连接所述电源模块的正极，所述第一开关的输出端连接所述储能电容的正极；
10.所述第二开关的输入端连接所述第一开关的输出端，所述第二开关的输出端连接所述电机的正极；
11.所述第一电阻的输入端连接所述电源模块的正极，所述第一电阻的输出端连接所述储能电容的正极；
12.所述储能电容的负极连接所述电源模块的负极。
13.更进一步地，还包括过压卸荷电路模块，所述过压卸荷电路模块设置于所述电源模块和所述电机之间，并用于保证所述电源模块输出电压的稳定。
14.更进一步地，所述过压卸荷电路模块包括第三开关和第二电阻；
15.所述第三开关的输入端连接所述电机的正极，所述第三开关的输出端连接所述第二电阻的输入端，所述第二电阻的输出端连接所述电机的负极。
16.更进一步地，所述过压卸荷电路模块包括n-mos管、比较器、第三电阻、第四电阻以及第五电阻；
17.所述第三电阻的输入端连接所述电机的正极，所述第三电阻的输出端连接所述比较器的同相输入端；
18.所述比较器的反相输入端连接基准电压，所述比较器的输出端连接所述n-mos管的栅极；
19.所述第五电阻的输入端连接所述第三电阻的输出端，所述第五电阻的输出端连接所述电机的负极；
20.所述n-mos管的源极连接所述第四电阻的输入端，所述n-mos管的漏极连接所述电机的正极，所述第四电阻的输出端连接所述电机的负极。
21.更进一步地，包括击穿二极管和第六电阻；
22.所述击穿二极管的输入端连接所述电机的正极，所述击穿二极管的输出端连接所述第六电阻的输入端，所述第六电阻的输出端连接所述电机的负极。
23.一种电机供电电路的控制方法，包括如下步骤：
24.当所述电机启动瞬间，开启所述缓冲电路模块，通过所述缓冲电路模块对所述电源模块提供限流保护；
25.当所述电机启动后，关闭所述缓冲电路模块，所述电源模块直接对所述电机供电；
26.当所述电机断电瞬间，开启所述过压卸荷电路模块，通过所述过压卸荷电路模块保证所述电源模块输出电压的稳定；
27.当所述电机的电压降至额定值时，所述过压卸荷电路模块停止工作。
28.本发明实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
29.本发明实施例提供的一种电机供电电路，在输出电流采样后端增加缓冲电路模块，通过限流的方式给储能电容充满电后，再给电机供电，可以有效避免电机启动瞬间将电源模块拉入过流保护的状态。通过采用本发明的电机供电电路，有效解决了现有技术中的电机供电电路在启动或停止时容易对供电电源或其他设备造成损伤，使得电机的工作性能稳定性变差的问题，实现了对充电电源的过流保护以及输出电压的稳定。
附图说明
30.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
31.图1为本技术实施例提供的供电电路图；
32.图2为本技术实施例提供的过压卸荷电路模块电路图示例一；
33.图3为本技术实施例提供的过压卸荷电路模块电路图示例二。
34.图标：1、电源模块；2、缓冲电路模块；3、过压卸荷电路模块；4、电机。
具体实施方式
35.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完
整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
36.在本发明实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明实施例中的具体含义。
37.参考图1，本发明实施例提供了一种电机供电电路，包括电源模块1、缓冲电路模块2以及电机4；电源模块1连接电机4，并向电机4供电；缓冲电路模块2设置于电源模块1和电机4之间，当电源模块1向电机4充电时的启动瞬间，缓冲电路模块2对电源模块1提供限流保护。
38.本发明实施例提供的一种电机供电电路，在输出电流采样后端增加缓冲电路模块2，通过限流的方式给储能电容c充满电后，再给电机4供电，可以有效避免电机4启动瞬间将电源模块1拉入过流保护的状态。通过采用本发明的电机供电电路，有效解决了现有技术中的电机供电电路在启动或停止时容易对供电电源或其他设备造成损伤，使得电机4的工作性能稳定性变差的问题，实现了对充电电源即电源模块1的过流保护以及输出电压的稳定。
39.如图1所示，缓冲电路模块2包括第一开关sa1、第二开关sa2、第一电阻r1以及储能电容c；第一开关sa1的输入端连接电源模块1的正极，第一开关sa1的输出端连接储能电容的正极；第二开关sa2的输入端连接第一开关sa1的输出端，第二开关sa2的输出端连接电机4的正极；第一电阻r1的输入端连接电源模块1的正极，第一电阻r1的输出端连接储能电容c的正极；储能电容c的负极连接电源模块1的负极。
40.具体的，缓冲电路模块2在启动上电的瞬间，通过第一电阻r1限流对储能电容c进行充电，储能电容c充上电后，闭合第二开关sa2，利用第一电阻r1限流后电源模块1输出和储能电容c存储的电能联合对电机4启动进行供电，电机4启动后，第一开关sa1闭合，再由电源模块1直接对电机4进行供电。
41.结合图1，还包括过压卸荷电路模块3，过压卸荷电路模块3设置于电源模块1和电机4之间，并用于保证电源模块1输出电压的稳定。
42.本实施例中，应对电机4停止时对电源模块1的电压反灌，在电源模块1和电机4之间还设置过压卸荷电路模块3，在停止瞬间电动势反灌，大容量的储能电容c具备一定的吸收能力，同时采样电机4的输出电压，当电机4的输出电压升高到设定值时，打开过压卸荷电路模块3，通过功率电阻吸收电磁感应产生的电动势，以保证电源模块1输出电压的稳定。
43.如图1所示，过压卸荷电路模块3包括第三开关sa3和第二电阻r2；按照电流的流动方向，第三开关的输入端连接电机4的正极，第三开关的输出端连接第二电阻的输入端，第二电阻的输出端连接电机4的负极。
44.具体的，电机4在断电瞬间由于电感电流无法突变，会产生大的反偏电动势。当输出电压抬高至额定值120％时，第三开关sa3闭合，第二电阻r2吸收电机4电感释放的能量，当电压下降至额定值110％时，第三开关sa3断开，过压卸荷电路模块3停止工作。
45.如图2所示，过压卸荷电路模块3包括n-mos管、比较器、第三电阻r3、第四电阻r4以及第五电阻r5；按照电流的流动方向，第三电阻的输入端连接电机4的正极，第三电阻的输出端连接比较器的同相输入端；比较器的反相输入端连接基准电压，比较器的输出端连接n-mos管的栅极；第五电阻的输入端连接第三电阻的输出端，第五电阻的输出端连接电机4的负极；n-mos管的源极连接第四电阻的输入端，n-mos管的漏极连接电机4的正极，第四电阻的输出端连接电机4的负极。
46.本实施例作为过压卸荷电路模块3的另外一种实施方式，当电机4在停止瞬间，产生的反偏电动势对n-mos管作用，当反偏电动势的电压抬高至额定值120％时，n-mos管结合比较器共同作用，实现对过压卸荷电路模块3的自动开启和关闭控制。采用本实施例的过压卸荷电路模块3，能够实现对电机供电电路的精确调节。
47.参考图3，包括击穿二极管d和第六电阻r6；按照电流的流动方向，击穿二极管的输入端连接电机4的正极，击穿二极管的输出端连接第六电阻的输入端，第六电阻的输出端连接电机4的负极。
48.本实施例作为过压卸荷电路模块3的另外一种实施方式，当电机4在停止瞬间，反偏电动势的电压抬高至额定值120％时，产生的反偏电动势对击穿二极管d和第六电阻r6作用，实现对过压卸荷电路模块3的自动开启和关闭控制。采用本实施例的过压卸荷电路模块3，电路结构简单，易于操作，也可实现对电机供电电路的调节。
49.另外，本实施例中的第三电阻r3、第四电阻r4、第五电阻r5、第六电阻r6均采用功率电阻。
50.一种电机供电电路的控制方法，包括如下步骤：
51.当电机4启动瞬间，开启缓冲电路模块2，通过缓冲电路模块2对电源模块1提供限流保护。
52.具体的，缓冲电路模块2包括第一开关sa1、第二开关sa2、第一电阻r1以及储能电容c；第一开关sa1的输入端连接电源模块1的正极，第一开关sa1的输出端连接储能电容的正极；第二开关sa2的输入端连接第一开关sa1的输出端，第二开关sa2的输出端连接电机4的正极；第一电阻r1的输入端连接电源模块1的正极，第一电阻r1的输出端连接储能电容c的正极；储能电容c的负极连接电源模块1的负极。
53.在实际应用时，缓冲电路模块2在启动上电的瞬间，通过第一电阻r1限流对储能电容c进行充电，储能电容c充上电后，闭合第二开关sa2，利用第一电阻r1限流后电源模块1输出和储能电容c存储的电能联合对电机4启动进行供电，电机4启动后，第一开关sa1闭合，再由电源模块1直接对电机4进行供电。
54.当电机4启动后，关闭缓冲电路模块2，电源模块1直接对电机4供电。
55.电机4启动后，电源模块1开始向电机4正常供电，电压趋于正常，此时缓冲电路模块2不用再向电机4提供限流保护，因此，关闭缓冲电路模块2，由电源模块1直接对电机4进行供电。
56.当电机4断电瞬间，开启过压卸荷电路模块3，通过过压卸荷电路模块3保证电源模
块1输出电压的稳定。
57.具体的，过压卸荷电路模块3包括第三开关sa3和第二电阻r2；按照电流的流动方向，第三开关的输入端连接电机4的正极，第三开关的输出端连接第二电阻的输入端，第二电阻的输出端连接电机4的负极。
58.在实际应用时，应对电机4停止时对电源模块1的电压反灌，在电源模块1和电机4之间设置过压卸荷电路模块3，在停止瞬间电动势反灌，大容量的储能电容c具备一定的吸收能力，同时采样电机4的输出电压，当电机4的输出电压升高到设定值时，打开过压卸荷电路模块3，通过功率电阻吸收电磁感应产生的电动势，以保证电源模块1输出电压的稳定。由于电机4在断电瞬间由于电感电流无法突变，会产生大的反偏电动势。当输出电压抬高至额定值120％时，第三开关sa3闭合，第二电阻r2吸收电机4电感释放的能量，当电压下降至额定值110％时，第三开关sa3断开，过压卸荷电路模块3停止工作。
59.当电机4的电压降至额定值时，过压卸荷电路模块3停止工作。
60.由于过压卸荷电路模块3的启动，第二电阻r2(功率电阻)能够吸收电机4电感释放的能量，会将电机4的电压降至额定值，当降至额定值后，过压卸荷电路模块3即停止工作，能够起到对电路的保护作用。
61.本说明书中的各个实施方式采用递进的方式描述，各个实施方式之间相同或相似的部分互相参见即可，每个实施方式重点说明的都是与其他实施方式的不同之处。
62.以上实施例仅用以说明本技术的技术方案，而非对本技术限制；尽管参照前述实施例对本技术进行了详细的说明，本领域普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本技术技术方案的范围。