本實用新型涉及電力電子技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是一種低成本直流電機電樞電壓反饋調(diào)速電路。
背景技術(shù)：
在逆變焊機領(lǐng)域，當前主要有焊條電弧焊、鎢極氬弧焊、熔化極氣體保護焊等焊接形式。其中，隨著焊接技術(shù)的發(fā)展，熔化極氣體保護焊因電弧穩(wěn)定、焊縫美觀、效率高等優(yōu)點，得到廣泛的使用。在熔化極氣體保護焊中，需要焊絲的送進速度保持恒定，只有保證等速送絲，才能提高焊接工藝性和焊接效率。
目前，逆變焊機的電機轉(zhuǎn)速控制有三種方法：電機電壓反饋控制、電樞電壓反饋控制、光柵測速反饋控制。電機電壓反饋控制結(jié)構(gòu)簡單，但穩(wěn)定性較差，控制不夠精確；光柵測速反饋控制穩(wěn)定性較高，但成本高昂。電樞電壓反饋控制能夠直接檢測電機的感應(yīng)電樞電壓，控制較電機電壓反饋控制更為精準。目前市面上的電樞電壓反饋調(diào)速電路較為復(fù)雜，元器件較多，成本較高。
因此，需要設(shè)計一種結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉的直流電機電樞電壓反饋調(diào)速電路。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本實用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉的直流電機電樞電壓反饋調(diào)速電路。
為了達到上述目的，本實用新型是一種低成本直流電機電樞電壓反饋調(diào)速電路，包括電樞電壓反饋電路、電機驅(qū)動電路和電機控制電路，其特征在于：電樞電壓反饋電路的電壓反饋信號輸入端與電機驅(qū)動電路的電壓輸出端連接，電樞電壓反饋電路的電壓反饋信號輸出端與電機控制電路的輸入端連接，電樞電壓反饋電路的驅(qū)動輸入端與電機控制電路的脈沖寬度調(diào)制輸出端連接。
電機驅(qū)動電路包括電源、電阻、金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管、穩(wěn)壓管、三極管、二極管，+24V電源分兩路分別與電阻五的一端以及金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管的源極連接，電阻五的另一端分兩路分別與穩(wěn)壓管的陰極以及金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管的門極連接，穩(wěn)壓管的陽極分兩路分別與三極管二的發(fā)射極以及二極管一的陽極連接，三極管二的集電極與電阻四的一端連接后，與+12V電源連接，二極管一的陰極、三極管二的基極以及電阻四的另一端連接并形成脈沖寬度調(diào)制輸出端，金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管的漏極、二極管二的陰極、電機的一端連接并形成電壓輸出端，二極管二的陽極、電機的另一端接地。
電樞電壓反饋電路包括開關(guān)管、電阻和電容，開關(guān)管的集電極為電壓反饋信號輸入端，開關(guān)管的基極、電阻三的一端連接并形成驅(qū)動輸入端，電阻三的另一端接地，開關(guān)管的發(fā)射極與電阻一的一端連接，電阻一的另一端、電阻二的一端、電容一的一端連接并形成電壓反饋信號輸出端，電阻二的另一端、電容一的另一端接地。
電機控制電路包括芯片、電阻和電容，芯片的12號腳與+12V電源連接，芯片的7號腳、9號腳、10號腳、13號腳接地，芯片的4號腳、14號腳、15號腳、16號腳懸空，芯片的8號腳與11號腳連接并形成脈沖寬度調(diào)制輸出端，芯片的5號腳與頻率電容的一端連接，芯片的6號腳與頻率電阻的一端連接，頻率電容的另一端、頻率電阻的另一端接地，芯片的1號腳為輸入端；芯片的2號腳與電容二的一端連接并形成電壓給定信號端，電容二的另一端串聯(lián)電阻六后，與芯片的3號腳連接。
所述的開關(guān)管為三極管。
所述開關(guān)管為金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管。
所述芯片型號為TL494。
本實用新型同現(xiàn)有技術(shù)相比，通過電阻、電容和開關(guān)管就獲得電機電樞電壓反饋信號，成本較為低廉。通過開關(guān)管，當PWM控制信號為低，電機通過外部供電旋轉(zhuǎn)時，開關(guān)管截止，電阻分壓電路沒有反饋信號；當PWM控制信號為高，電機電源斷開，電機在慣性作用下繼續(xù)工作產(chǎn)生感應(yīng)電壓，此時開關(guān)管導(dǎo)通，電阻分壓電路獲得電樞電壓并將其反饋到電機控制電路。通過開關(guān)管實現(xiàn)精準的電樞電壓反饋，在降低成本的同時，也保證電機穩(wěn)定可靠的工作。
附圖說明
圖1為本實用新型的電路示意圖。
具體實施方式
現(xiàn)結(jié)合附圖對本實用新型做進一步描述。
參見圖1本實用新型一種低成本直流電機電樞電壓反饋調(diào)速電路，包括電樞電壓反饋電路、電機驅(qū)動電路和電機控制電路。電樞電壓反饋電路的電壓反饋信號輸入端與電機驅(qū)動電路的電壓輸出端連接，電樞電壓反饋電路的電壓反饋信號輸出端與電機控制電路的輸入端連接，電樞電壓反饋電路的驅(qū)動輸入端與電機控制電路的脈沖寬度調(diào)制輸出端連接。
電機驅(qū)動電路包括電源、電阻、金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管、穩(wěn)壓管、三極管、二極管，+24V電源分兩路分別與電阻五R5的一端以及金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管TV1的源極連接，電阻五R5的另一端分兩路分別與穩(wěn)壓管Z1的陰極以及金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管TV1的門極連接，穩(wěn)壓管Z1的陽極分兩路分別與三極管二Q2的發(fā)射極以及二極管一D1的陽極連接，三極管二Q2的集電極與電阻四R4的一端連接后，與+12V電源連接，二極管一D1的陰極、三極管二Q2的基極以及電阻四R4的另一端連接并形成脈沖寬度調(diào)制輸出端，金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管TV1的漏極、二極管二D2的陰極、電機M的一端連接并形成電壓輸出端，二極管二D2的陽極、電機M的另一端接地；電樞電壓反饋電路包括開關(guān)管、電阻和電容，開關(guān)管Q1的集電極為電壓反饋信號輸入端，開關(guān)管Q1的基極、電阻三R3的一端連接并形成驅(qū)動輸入端，電阻三R3的另一端接地，開關(guān)管Q1的發(fā)射極與電阻一R1的一端連接，電阻一R1的另一端、電阻二R2的一端、電容一C1的一端連接并形成電壓反饋信號輸出端，電阻二R2的另一端、電容一C1的另一端接地。
電機控制電路包括芯片、電阻和電容，芯片U1的12號腳與+12V電源連接，芯片U1的7號腳、9號腳、10號腳、13號腳接地，芯片U1的4號腳、14號腳、15號腳、16號腳懸空，芯片U1的8號腳與11號腳連接并形成脈沖寬度調(diào)制輸出端，芯片U1的5號腳與頻率電容CT的一端連接，芯片U1的6號腳與頻率電阻RT的一端連接，頻率電容CT的另一端、頻率電阻RT的另一端接地，芯片U1的1號腳為輸入端；芯片U1的2號腳與電容二C2的一端連接并形成電壓給定信號端，電容二C2的另一端串聯(lián)電阻六R6后，與芯片U1的3號腳連接。
當脈沖寬度調(diào)制信號為低電平時，三極管二Q2的基極電壓為0V，其工作在截止區(qū)，+24V電源通過電阻五R5、穩(wěn)壓管Z1和二極管一D1后接入低電平，此時金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管VT1的門極上有驅(qū)動電壓，金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管VT1處于導(dǎo)通狀態(tài)，+24V電源經(jīng)過金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管VT1給電機M供電，電機處在正常工作狀態(tài)；此時電樞電壓反饋電路的脈沖寬度調(diào)制信號輸入端為低電平，在本實施例中，開關(guān)管Q1為NPN三極管，三極管處于截止狀態(tài)，電壓反饋信號無法通過三極管，即脈沖寬度調(diào)制信號為低電平時，電機由+24V電源供電工作，此時不采樣電壓反饋信號。
當脈沖寬度調(diào)制信號為高電平時，三極管二Q2的基極電壓為12V，其工作在導(dǎo)通狀態(tài)，發(fā)射極電壓為12V，此時+24V電源無法擊穿穩(wěn)壓管Z1，故金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管VT1的門極無電壓，金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管VTI不導(dǎo)通，電機M無供電電壓。此時電機M在慣性作用下繼續(xù)轉(zhuǎn)動，同時在電樞中產(chǎn)生感應(yīng)電壓，此時的感應(yīng)電壓可以準確的反應(yīng)電機M的轉(zhuǎn)速，故需要對其進行采樣。在電樞電壓反饋調(diào)速電路中，由于脈沖寬度調(diào)制信號為高電平，開關(guān)管Q1的基極有電流流入，其工作在導(dǎo)通狀態(tài)，電樞電壓反饋信號Um通過電阻一R1和電阻二R2分壓后，輸入到電機控制電路，為控制電路提供電壓反饋信號Uf。此時的電壓反饋信號Uf是由感應(yīng)的電樞電壓Um生成的，能較好反應(yīng)電機M的轉(zhuǎn)速，實現(xiàn)對轉(zhuǎn)速的準確控制。
在本實施例中，芯片U1型號為TL494，頻率電容CT和頻率電阻RT提供TL494工作所需的震蕩波形，其1號腳獲得電壓反饋信號Uf，同其2號腳的電壓給定信號Ug相比較，調(diào)節(jié)8、11號腳輸出的脈沖寬度調(diào)制信號，使電機M始終工作在所需的轉(zhuǎn)速。
當脈沖寬度調(diào)制信號再次變?yōu)榈碗娖綍r，電容一C1中存儲的電壓能夠保持，電機控制電路的電樞電壓反饋值Uf不會突然消失。
在另一個實施例中，開關(guān)管為金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管，電路工作原理如上，在此不再贅述。