專利名稱：地刷電機堵轉的控制保護電路的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種地刷電機堵轉的控制保護電路。
背景技術：
吸塵器是很常用的一種家用電器，吸塵機的電機帶動地刷工作，將灰塵、碎屑等吸 入吸塵器內，由于吸塵器常常會吸入頭發等污物，容易造成地刷電機堵轉，若發生地刷電機 堵轉而不切斷電源，將極有可能燒毀電機，造成較大的損失，并存在安全隱患。因此，需要監 控地刷電機的運行狀態，在堵轉時及時切斷供電電路，從而保證地刷電機和使用人員的安全。 專利號為200820092288. X的實用新型專利《用于家電控制器的電機堵轉檢測電 路》公開了一種電機堵轉測試電路，采用雙向可控硅加光電耦合器的電路來實現檢測。采用 雙向可控硅的電路雖然簡單，但在實際運用中，檢測精度不高，響應速度慢，而且當供電電 壓不穩、電壓變化范圍大時，在高、低兩極限電壓峰值時電機工作不穩定，容易失控。

發明內容
本發明要解決的技術問題是針對現有技術的不足，提供一種電機堵轉的控制保 護電路，在堵轉后響應速度快、精度高、電機工作穩定安全。 本發明的技術方案是一種地刷電機堵轉的控制保護電路，至少包括電機供電電 路、繼電器驅動電路和電源電路；其中所述繼電器驅動電路包括繼電器和與繼電器串聯連 接的可控硅。 本發明的更詳細的技術方案是 該電路進一步包括電流取樣電路，繼電器的常閉觸點連接在電機供電電路和供電 電源之間，所述可控硅的控制極與電流取樣電路的電壓輸出端相連。 所述電流取樣電路包括取樣電阻，取樣電阻的兩端并聯有二極管、可調電阻和若 干分壓電阻組成的串聯電路，其中一個分壓電阻上并聯濾波電容，所述濾波電容的正極是 電流取樣電路的電壓輸出端。 該保護電路更進一步還包括含有電機正常指示燈、堵轉停止指示燈的工作指示電 路。 更進一步的，所述電源電路并聯在電流取樣電路和電機供電電路組成的串聯電路 的兩端，包括依次串聯的二極管、電阻和極性電容，所述極性電容分別并聯在繼電器驅動電 路和工作指示電路的兩端。 所述工作指示電路中的電機正常指示燈和堵轉停止指示燈的正極通過電阻連接 所述極性電容的正極，堵轉停止指示燈的負極通過二極管連接繼電器和可控硅的共接端， 電機正常指示燈的負極通過電阻連接極性電容的負極。 更進一步的，所述電機正常指示燈和堵轉停止指示燈是一個集成的雙色燈。
所述電機供電電路包括全波橋式整流電路和若干電感、電容組成的濾波電路。
本發明的優點是一旦電機堵轉，電流等于或大于堵停電流值時，電流取樣電路將 監控的電流信息轉化成電壓信息，其輸出電壓等于或大于繼電器驅動電路中可控硅的控制 端的導通電壓，可控硅便導通，從而使繼電器的常閉觸點斷開，電機斷電。經過實驗證明，采 用本發明的地刷電機堵轉控制保護電路的用電器工作穩定，在地刷電機堵轉后迅速停止， 響應速度快，精度高，保證了電機的使用安全，并延長了其使用壽命。采用的繼電器，具有壽 命長的優點，而且即使可控硅被擊穿，繼電器也能斷開電路，從而保證整個控制保護電路良 好的可靠性。


下面結合附圖及實施例對本發明作進一步描述 圖1為本發明的地刷電機堵轉的控制保護電路的原理示意圖； 圖2為本發明的地刷電機堵轉的控制保護電路的電路原理圖； 其中1電機供電電路；2電流取樣電路；3繼電器驅動電路；4工作指示電路；5電 源電路；6電機。
具體實施例方式
實施例如圖1所示，本實施例的地刷電機堵轉的控制保護電路包括電機供電電 路1 、電流取樣電路2、繼電器驅動電路3、工作指示電路4和電源電路5 。電機供電電路1 和電流取樣電路2串聯，然后一起和電源電路5并聯在交流電路中。 如圖2所示，電機供電電路1包括全波橋式整流電路KB1和若干電感、電容組成的 濾波電路，本實施例中，濾波電路包括串聯在電機兩端的電感L1、L2以及和電機6并聯的電 容C3。全波橋式整流電路KB1包括4個二極管，山兩組包括兩個串聯二極管的子電路并聯 構成，子電路的兩端連接濾波電路中的電感，子電路中兩個二極管的連接點分別連接到供 電電源的兩極上。本實施例中采用額定電壓120V，頻率60Hz的交流電源。經過全波整流和 濾波，輸出一組脈動的直流電壓驅動電機6工作。 繼電器驅動電路3包括串聯的繼電器Jl和可控硅TR1 ，反向續流二極管D2并聯在 繼電器J1的兩端。可控硅TR1可以采用單向可控硅、雙向可控硅或者其他形式的可控硅， 在本實施例中，采用簡單、便宜的單向可控硅。反向續流二極管D2的正極連接可控硅TR1 的陽極和繼電器的一端，反向續流二極管D2的負極連接繼電器的另外一端，并連接電源電 路5的電壓輸出端，可控硅TR1的控制極連接電流取樣電路2的電壓輸出端，當控制級上的 正向電壓達到一定值時，可控硅TR1導通，從而使繼電器Jl吸合，連接在電機供電電路1和 供電電源之間的繼電器Jl的常閉觸點Jl-l斷開，從而電機供電電路1與供電電源斷開，電 機斷電。 電流取樣電路2包括取樣電阻R6、整流二極管D3、分壓電阻R4和R5、可調電阻RW 和濾波電容C2。其中，整流二極管D3、分壓電阻R4、可調電阻RW和分壓電阻R5依次串聯， 然后再和電阻R6并聯，R5的兩端并聯濾波電容C2。濾波電容C2的正極是電流取樣電路2 的電壓輸出端。由于取樣電阻R6和電機供電電路串聯，電機的工作電流流經R6時會在其 兩端產生一個電壓降，電機工作電流越大，電壓降越大。電流經過二極管D3整流，電容C2 濾波，得到一個正比于電機工作電流的直流電壓，R4、 R5和可調電阻RW可以用來設定地刷電機堵轉的電壓閾值，使此地刷電機堵轉并達到堵停電流值時，電流取樣電路2的輸出電 壓正好達到地刷電機堵轉的電壓閾值，并且等于繼電器驅動電路中可控硅的控制極的導通 電壓。當電機堵轉等于或大于堵停電流值時，電流取樣電路2的輸出電壓等于或大于繼電 器驅動電路中可控硅TR1的控制極的導通電壓，可控硅TR1便導通。 電源電路5包括依次串聯的二極管Dl、電阻R2和極性電容Cl，電阻R2的一端連 接二極管D1的負極，另一端連接極性電容C1的正極，極性電容C1的正極和負極分別并聯 在繼電器驅動電路3和工作指示電路4上，極性電容Cl的正極即是電源電路5的電壓輸出 端。二極管D1用于電流整流，電阻R2的取值由電源電壓和繼電器的動作電壓值決定。
工作指示電路4包括電機正常指示燈G、堵轉停止指示燈R、若干電阻和二極管。 工作指示電路4的電阻R1的一端連接電源電路5的電壓輸出端，即極性電容C1的正極，另 一端連接電機正常指示燈G和堵轉停止指示燈R的正極，堵轉停止指示燈R的負極通過一 個二極管D4連接繼電器和可控硅的共接端，電機正常指示燈G通過電阻R3連接電源電路 5的極性電容C1的負極。電機正常指示燈G和堵轉停止指示燈R可以是分立的兩個燈，采 用發光二極管，也可以是一個集成的雙色燈。當電機正常工作時，電機正常指示燈G兩端為 正向電壓，燈亮，堵轉停止指示燈R兩端為反向電壓，燈不亮，當地刷電機堵轉，繼電器切斷 供電后，堵轉停止指示燈R兩端為正向電壓，燈亮。 電機供電電路1和供電電源之間的繼電器的常閉觸點Jl-l在通常情況下保持關 閉，供電電源給電機供電電路1供電，電機正常工作。電流取樣電路2從電機供電電路1中 得到電機的工作電流，通過取樣電阻R6將輸入電流信息轉化成電壓信息，其電壓輸出端連 接繼電器驅動電路3中可控硅的控制極，當電機工作電流達到堵停電流值時，電流取樣電 路2電壓輸出端輸出的電壓信號達到可控硅的導通電壓，可控硅TR1導通，繼電器Jl吸合， 常閉觸點Jl-l斷開，使電機供電電路1與供電電源斷開，電機停止工作，從而使電機得到有 效保護。 當地刷電機堵轉，該保護線路通過繼電器切斷電機的電源后，用戶將該用電器斷 電，可控硅TR1陰、陽極上的正向電壓消失，可控硅TR1關斷。當堵轉故障排除后，再插上電 時，地刷電機即可正常工作。 以上所述，僅為本發明的優選實施例，并不能以此限定本發明實施的范圍，凡依本 發明權利要求及說明書內容所作的簡單的變換，皆應仍屬于本發明覆蓋的保護范圍。
權利要求
一種地刷電機堵轉的控制保護電路，其特征在于至少包括電機供電電路(1)、繼電器驅動電路(3)和電源電路(5)；其中所述繼電器驅動電路(3)包括繼電器(J1)和與繼電器(J1)串聯連接的可控硅(TR1)。
2. 根據權利要求1中所述的地刷電機堵轉的控制保護電路，其特征在于其進一步包括電流取樣電路(2)，繼電器(Jl)的常閉觸點(Jl-1)連接在電機供電電路(1)和供電電源 之間，所述可控硅(TR1)的控制極與電流取樣電路(2)的電壓輸出端相連。
3. 根據權利要求2中所述的地刷電機堵轉的控制保護電路，其特征在于所述電流取樣電路(2)包括取樣電阻(R6)，取樣電阻(R6)的兩端并聯有二極管(D3)、可調電阻和若 干分壓電阻組成的串聯電路，其中一個分壓電阻(R5)上并聯濾波電容(C2)，所述濾波電容 (C2)的正極是電流取樣電路(2)的電壓輸出端。
4. 根據權利要求1或2中所述的地刷電機堵轉的控制保護電路，其特征在于該保護 電路還包括含有電機正常指示燈(G)、堵轉停止指示燈(R)的工作指示電路(4)。
5. 根據權利要求4中所述的地刷電機堵轉的控制保護電路，其特征在于所述電源電 路(5)并聯在電流取樣電路(2)和電機供電電路(1)組成的串聯電路的兩端，包括依次串 聯的二極管(Dl)、電阻(R2)和極性電容(Cl)，所述極性電容(Cl)分別并聯在繼電器驅動 電路(3)和工作指示電路(4)的兩端。
6. 根據權利要求5中所述的地刷電機堵轉的控制保護電路，其特征在于所述工作指 示電路(4)中的電機正常指示燈(G)和堵轉停止指示燈(R)的正極通過電阻(Rl)連接所 述極性電容(Cl)的正極，堵轉停止指示燈(R)的負極通過二極管(D4)連接繼電器(Jl)和 可控硅(TR1)的共接端，電機距常指示燈(G)的負極通過電阻(R3)連接極性電容(Cl)的 負極。
7. 根據權利要求6中所述的地刷電機堵轉的控制保護電路，其特征在于所述電機正 常指示燈(G)和堵轉停止指示燈(R)是一個集成的雙色燈。
8. 根據權利要求1或2中所述的地刷電機堵轉的控制保護電路，其特征在于所述電 機供電電路(1)包括全波橋式整流電路(KB1)和若干電感、電容組成的濾波電路。
全文摘要
本發明公開了一種地刷電機堵轉的控制保護電路，至少包括電機供電電路、電流取樣電路、繼電器驅動電路和電源電路；所述繼電器驅動電路包括繼電器和與繼電器串聯連接的可控硅；電路還進一步包括電流取樣電路，繼電器的常閉觸點連接在電機供電電路和供電電源之間，所述可控硅的控制極與電流取樣電路的電壓輸出端相連。采用本發明的地刷電機堵轉的控制保護電路的用電器工作穩定，使用安全，在電機堵轉后迅速停止，響應速度快，精度高。
文檔編號H02H7/08GK101699684SQ200910212059
公開日2010年4月28日 申請日期2009年11月2日 優先權日2009年11月2日
發明者倪祖根 申請人:金萊克電氣股份有限公司