直流有刷电机的续流保护电路
直流有刷电机的工作原理
直流有刷电机的工作原理直流有刷电机是一种将电能转化为机械能的设备，在很多场合如风力发电机、电动汽车、电动工具等都有广泛的应用。
它的主要工作原理是靠磁场与电流之间的相互作用。
1.电机结构直流有刷电机由转子和定子两部分组成。
转子是旋转部分，由支撑转子轴的轴承、转子芯、换向器、磁轭、磁极等组成。
定子是静止部分，由定子铁芯、定子绕组、前后端盖等组成。
直流有刷电机采用永磁体产生磁场，具体而言，是通过接通定子绕组中的电流产生磁场，使其与永磁体形成磁通，从而实现旋转。
2.工作原理2.1 磁场与电流直流有刷电机中，磁极间存在一个轴向的磁通，称为空气磁通。
在运转时，定子绕组内会注入电流，这些电流会形成一个与空气磁通相互垂直的磁场。
由于电流的方向不同，产生的磁场方向也不同。
当电流流过绕组时，会形成磁场，磁场又会作用于磁极，从而改变磁通分布。
当磁通分布不均匀时，就会使得转子转动，因为电机中都是以磁极为方向的。
2.2 换向器的作用当转子继续转动时，该磁力会使转子绕组进入下一个磁场区域，但定子绕组中的电流方向仍然保持不变，从而导致磁力的极性变化。
为了让磁极的转动能够持续下去，需要交换绕组的电流方向。
这个任务就由变向器承担，变向器旋转一周将绕组中的电流方向反向，实现了磁极的转动。
2.3 感应电动势的产生由于绕组中的电流方向改变，因此会改变磁通的分布。
这种改变磁通的行为对电磁感应的产生十分重要。
当绕组中电流方向改变时，绕组中会产生一个感应电动势。
感应电动势的方向和磁通的方向成反比例关系，但它的大小与磁通的变化速度成正比例关系。
当磁通变化速度越快时，感应电动势的大小越大。
这种感应电动势会使电流在绕组内产生反向的流动，从而磁极继续旋转。
3.结论直流有刷电机主要通过磁场和电流的相互作用，产生电动势并将电能转换为机械能的过程中来实现其工作原理。
它也承担着许多应用的要求，例如高转速、高输出功率、高效率等要求，因此电机的设计不仅要考虑运动轨迹和电气性能，而且还要考虑其应用的实际情况，以达到更好的使用效果。
专题1 直流有刷电机控制
直流减速电机，即齿轮减速电机，是在普通直流电机的基础上，加上配套齿轮减速箱
齿轮减速箱的作用是，提供较低的转速，较大的力矩。同时，齿轮箱不同的减速比可以提供不 同的转速和力矩。这大大提高了，直流电机在自动化行业中的使用率。
减速电机的特色首要有以下几点： 减速电机节约空间，牢靠经用，能承受一定的过载能力，功率能满意的需求； 减速电机能耗低，性能优越；
伺服电机有直流和交流之分，最早的伺服电 机是一般的直流电机，在控制精度不高的情 况下，才采用一般的直流电机做伺服电机。 当前随着永磁同步电机技术的飞速发展，绝 大部分的伺服电机是指交流永磁同步伺服电 机或者直流无刷电机。
优点：可使控制速度，位置精度非常准确， 效率高，寿命长。
缺点：控制复杂，价格昂贵，需要专业人士 才能控制。
电机控制都是必须有驱动器的。
外部电源
STM32 控制器
脉冲信号
电机引线
电机驱动器
电机
可选部分
位置反馈
负载转速：电机在负载力矩下的转速（单位：rpm或转/分钟或r/min)； 负载电流：电机在负载力矩下的电流（单位：mA毫安或A安）；
堵转力矩：又叫启动扭力，为电机所能承受的最大扭力标准，超过该扭力，电机将停转或堵 转（单位：g-cm克每厘米或kg-cm公斤每厘米）；
堵转电流：也叫启动电流，为电机遭到堵转停止时候的最大电流；（单位：mA毫安或A安）；
电磁转矩产生
电枢绕组通过电刷接到直流电源上，绕组的旋转轴与机械负载相联。电流从电刷A流入电枢 绕组，从电刷B流出。电枢电流Ia与磁场相互作用产生电磁力F，其方向可用左手定则判定。 这一对电磁力所形成的电磁转矩T，使电动机电枢逆时针方向旋转。
电磁转矩与电枢旋转方向关系：同向
常用电动车控制器电路及原理大全
！！电动自行车控制器电路原理分析目前流行的电动自行车、电动摩托车大都使用直流电机，对直流电机调速的控制器有很多种类。
电动车控制器核心是脉宽调制(PWM)器，而一款完善的控制器，还应具有电瓶欠压保护、电机过流保护、刹车断电、电量显示等功能。
电动车控制器以功率大小可分为大功率、中功率、小功率三类。
电动自行车使用小功率的，货运三轮车和电摩托要使用中功率和大功率的。
从配合电机分，可分为有刷、无刷两大类。
关于无刷控制器，受目前的技术和成本制约，损坏率较高。
笔者认为，无刷控制器维修应以生产厂商为主。
而应用较多的有刷控制器，是完全可以用同类控制器进行直接代换或维修的。
本文分别介绍国内部分具有代表性的电动自行车控制器整机电路，并指出与其他产品的不同之处及其特点。
所列电路均是根据实物进行测绘所得，图中元件号为笔者所标。
通过介绍具体实例，达到举一反三的目的。
1.有刷控制器实例(1)山东某牌带电量显示有刷控制器电路方框图见图1。
1)电路原理电路原理图见图2所示，该控制器由稳压电源电路、PWM产生电路、电机驱动电路、蓄电池放电指示电路、电机过流及蓄电池过放电保护电路等组成。
稳压电源由V3(TL431)，Q3等元件组成，从36V蓄电池经过串联稳压后得到+12V电压，给控制电路供电，调节VR6可校准+12V电源。
PWM电路以脉宽调制器TL494为核心组成。
R3、C4与内部电路产生振荡，频率大约为12kHz。
H是高变低型霍尔速度控制转把，由松开到旋紧时，其输出端可得到4V—1V的电压。
该电压加到TL494的②脚，与①脚电压进行比较，在⑧脚得到调宽脉冲。
②脚电压越低，⑧脚输出的调宽脉冲的低电平部分越宽，电机转速越高，电位器VR2用于零速调节，调节VR2使转把松开时电机停转再过一点。
电机驱动电路由Q1、Q2、Q4等元件组成。
电机MOTOR为永磁直流有刷电机。
TL494的⑧脚输出的调宽脉冲，经Q1反相放大驱动VDMOS管Q2。
TL494的⑧脚输出的调宽脉冲低电平部分越宽，则Q2导通时间越长，电机转速越高。
电动车控制器电路及原理
电动自行车控制器电路及原理大全目前流行的电动自行车、电动摩托车大都使用直流电机，对直流电机调速的控制器有很多种类。
电动车控制器核心是脉宽调制(PWM)器，而一款完善的控制器，还应具有电瓶欠压保护、电机过流保护、刹车断电、电量显示等功能。
电动车控制器以功率大小可分为大功率、中功率、小功率三类。
电动自行车使用小功率的，货运三轮车和电摩托要使用中功率和大功率的。
从配合电机分，可分为有刷、无刷两大类。
关于无刷控制器，受目前的技术和成本制约，损坏率较高。
笔者认为，无刷控制器维修应以生产厂商为主。
而应用较多的有刷控制器，是完全可以用同类控制器进行直接代换或维修的。
本文分别介绍国内部分具有代表性的电动自行车控制器整机电路，并指出与其他产品的不同之处及其特点。
所列电路均是根据实物进行测绘所得，图中元件号为笔者所标。
通过介绍具体实例，达到举一反三的目的。
1.有刷控制器实例(1)山东某牌带电量显示有刷控制器电路方框图见图1。
1)电路原理电路原理图见图2所示，该控制器由稳压电源电路、PWM产生电路、电机驱动电路、蓄电池放电指示电路、电机过流及蓄电池过放电保护电路等组成。
稳压电源由V3(TL431)，Q3等元件组成，从36V蓄电池经过串联稳压后得到+12V电压，给控制电路供电，调节VR6可校准+12V电源。
PW M电路以脉宽调制器TL494为核心组成。
R3、C4与内部电路产生振荡，频率大约为12kHz。
H是高变低型霍尔速度控制转把，由松开到旋紧时，其输出端可得到4V—1V的电压。
该电压加到TL494的②脚，与①脚电压进行比较，在⑧脚得到调宽脉冲。
②脚电压越低，⑧脚输出的调宽脉冲的低电平部分越宽，电机转速越高，电位器VR2用于零速调节，调节VR2使转把松开时电机停转再过一点。
电机驱动电路由Q1、Q2、Q4等元件组成。
电机MOTOR为永磁直流有刷电机。
TL494的⑧脚输出的调宽脉冲，经Q1反相放大驱动V DMOS管Q2。
TL494的⑧脚输出的调宽脉冲低电平部分越宽，则Q2导通时间越长，电机转速越高。
最全直流电机工作原理与控制电路解析(无刷+有刷+伺服+步进)
最全直流电机工作原理与控制电路解析（无刷+有刷+伺服+步进）直流电动机是连续的执行器，可将电能转换为（机械）能。
直流电动机通过产生连续的角旋转来实现此目的，该角旋转可用于旋转泵，风扇，压缩机，车轮等。
与传统的旋转直流电动机一样，也可以使用线性电动机，它们能够产生连续的衬套运动。
基本上有三种类型的常规电动机可用：AC 型电动机，（DC）型电动机和步进电动机。
典型的小型直流电动机交流电动机通常用于高功率的单相或多相（工业）应用中，需要恒定的旋转扭矩和速度来控制大负载，例如风扇或泵。
在本（教程）中，我们仅介绍简单的轻型直流电动机和步进电动机，这些电动机用于许多不同类型的（电子），位置控制，微处理器，（PI）C和（机器人）类型的电路中。
基本直流电动机该直流电动机或直流电动机，以给它的完整的标题，是用于产生连续运动和旋转，其速度可以容易地控制，从而使它们适合于应用中使用是速度控制，伺服控制类型的最常用的致动器，和/或需要定位。
直流电动机由两部分组成，“定子”是固定部分，而“转子”是旋转部分。
结果是基本上可以使用三种类型的直流电动机。
有刷（电机）–这种类型的电机通过使（电流）流经换向器和碳刷组件而在绕线转子(旋转的零件)中产生磁场，因此称为“有刷”。
定子(静止部分)的磁场是通过使用绕制的定子励磁绕组或永磁体产生的。
通常，有刷直流电动机便宜，体积小且易于控制。
无刷电动机–这种电动机通过使用附着在其上的永磁体在转子中产生磁场，并通过电子方式实现换向。
它们通常比常规的有刷型直流电动机更小，但价格更高，因为它们在定子中使用“霍尔效应”开关来产生所需的定子磁场旋转顺序，但是它们具有更好的转矩/速度特性，效率更高且使用寿命更长比同等拉丝类型。
伺服电动机–这种电动机基本上是一种有刷直流电动机，带有某种形式的位置反馈控制连接到转子轴。
它们连接到PWM型控制器并由其控制，主要用于位置（控制系统）和无线电控制模型。
普通的直流电动机具有几乎线性的特性，其旋转速度取决于所施加的直流电压，输出转矩则取决于流经电动机绕组的电流。
直流有刷电机的续流保护电路电子版本
直流有刷电机的续流保护电路本实用新型公开了一种直流有刷电机的续流保护电路，通过独立开启一个续流回路将电流释放回直流有刷电机，基本杜绝了二极管烧毁的可能。
本实用新型包含有MCU控制模块，MCU控制模块连接续流保护模块；续流保护模块包括电阻R1、R2、R4，三极管Q2，P-MOS管Q1。
本实用新型在直流有刷电机完全停止后，再关闭独立续流回路，因独立续流回路的开启内阻很小，所以续流时的发热也非常小，可以较好的解决二极管续流导致的发热及烧管问题。
1、一种直流有刷电机的续流保护电路，包含有：MCU控制模块（11），所述MCU控制模块（11）包含有IC芯片U1、电容C1，其特征在于，所述MCU控制模块（11）连接续流保护模块（16）；所述续流保护模块（16）包括电阻R1、R2、R4，三极管Q2，P-MOS管Q1；所述MCU控制模块（11）信号控制管脚的PA4管脚经过电阻R4后接到三极管Q2的B极，所述三极管Q2的E极接电源地，所述三极管Q2的C极经过电阻R2、R1后接到直流有刷电机M的正极，所述三极管Q2的C极经过电阻R2后接到P-MOS管Q1的G极，所述P-MOS管Q1的D极接直流有刷电机M的正极，所述P-MOS管Q1的S极接直流有刷电机M的负极。
2、根据权利要求1所述的一种直流有刷电机的续流保护电路，其特征在于，所述P-MOS管Q1与直流有刷电机M之间并联二极管D1，所述二极管D1的负极接直流有刷电机M的正极，所述二极管D1的正极接直流有刷电机M的负极。
3、根据权利要求2所述的一种直流有刷电机的续流保护电路，其特征在于，所述IC芯片U1的VDD1、VDD2、VDDA、VREF+管脚接直流电源Vcc，所述直流电源Vcc经过电容C1后接电源地，所述IC芯片U1的VSS1、VSS2管脚接电源地。
4、根据权利要求2所述的一种直流有刷电机的续流保护电路，其特征在于，所述MCU控制模块（11）信号控制管脚的PA3管脚经过电阻R3后接到P-MOS管Q3的G极，所述P-MOS管Q3的D极接直流有刷电机M的负极，所述P-MOS管Q1的S极经过电池群组BATT后接到直流有刷电机M的正极，所述电池群组BATT的正极接直流有刷电机M的正极，所述电池群组BATT的负极接P-MOS管Q1的S极。
常用电动车控制器电路及原理大全
！！电动自行车控制器电路原理分析目前流行的电动自行车、电动摩托车大都使用直流电机，对直流电机调速的控制器有很多种类。
电动车控制器核心是脉宽调制(PWM)器，而一款完善的控制器，还应具有电瓶欠压保护、电机过流保护、刹车断电、电量显示等功能。
电动车控制器以功率大小可分为大功率、中功率、小功率三类。
电动自行车使用小功率的，货运三轮车和电摩托要使用中功率和大功率的。
从配合电机分，可分为有刷、无刷两大类。
关于无刷控制器，受目前的技术和成本制约，损坏率较高。
笔者认为，无刷控制器维修应以生产厂商为主。
而应用较多的有刷控制器，是完全可以用同类控制器进行直接代换或维修的。
本文分别介绍国内部分具有代表性的电动自行车控制器整机电路，并指出与其他产品的不同之处及其特点。
所列电路均是根据实物进行测绘所得，图中元件号为笔者所标。
通过介绍具体实例，达到举一反三的目的。
1.有刷控制器实例(1)山东某牌带电量显示有刷控制器电路方框图见图1。
1)电路原理电路原理图见图2所示，该控制器由稳压电源电路、PWM产生电路、电机驱动电路、蓄电池放电指示电路、电机过流及蓄电池过放电保护电路等组成。
稳压电源由V3(TL431)，Q3等元件组成，从36V蓄电池经过串联稳压后得到+12V电压，给控制电路供电，调节VR6可校准+12V电源。
PWM电路以脉宽调制器TL494为核心组成。
R3、C4与内部电路产生振荡，频率大约为12kHz。
H是高变低型霍尔速度控制转把，由松开到旋紧时，其输出端可得到4V—1V的电压。
该电压加到TL494的②脚，与①脚电压进行比较，在⑧脚得到调宽脉冲。
②脚电压越低，⑧脚输出的调宽脉冲的低电平部分越宽，电机转速越高，电位器VR2用于零速调节，调节VR2使转把松开时电机停转再过一点。
电机驱动电路由Q1、Q2、Q4等元件组成。
电机MOTOR为永磁直流有刷电机。
TL494的⑧脚输出的调宽脉冲，经Q1反相放大驱动VDMOS管Q2。
TL494的⑧脚输出的调宽脉冲低电平部分越宽，则Q2导通时间越长，电机转速越高。
proteus仿真-直流电机驱动、调速及过流保护报告
电流电机驱动、调速及过流保护实验报告学院：电子信息学院班级：组长：组员：实验课题：直流电机驱动、调速及过流保护目录1、项目描述 (3)2、设计原理 (3)3、设计过程 (4)3.1、硬件设计 (4)3.2、软件设计 (6)4、系统功能调试 (10)4.1、调试软件介绍 (10)4.2、电路运行结果 (11)5、总结 (12)1、项目描述本项目将通过proteus仿真电路模拟电机的驱动，并实现调速和转向控制。
项目将应用一个简单的电路，使用Arduino和L298N IC控制直流电机的速度和方向。
使用PWM信号和L298N（H桥）的组合来控制简单直流电机的功能，即速度和转向控制。
本项目基本完成了驱动，调速及转向控制功能。
2、设计原理 0直流电机是指能将直流电能转换成机械能（直流电动机）或将机械能转换成直流电能（直流发电机）的旋转电机。
它是能实现直流电能和机械能互相转换的电机。
当它作电动机运行时是直流电动机，将电能转换为机械能；作发电机运行时是直流发电机，将机械能转换为电能。
直流电机的工作原理是里边固定有环状永磁体，电流通过转子上的线圈产生安培力，当转子上的线圈与磁场平行时，再继续转受到的磁场方向将改变，因此此时转子末端的电刷跟转换片交替接触，从而线圈上的电流方向也改变，产生的洛伦兹力方向不变，所以电机能保持一个方向转动。
直流发电机的工作原理就是把电枢线圈中感应的交变电动势，靠换向器配合电刷的换向作用，使之从电刷端引出时变为直流电动势的原理。
应电动势的方向按右手定则确定（磁感线指向手心，大拇指指向导体运动方向，其他四指的指向就是导体中感应电动势的方向）。
导体受力的方向用左手定则确定。
这一对电磁力形成了作用于电枢一个力矩，这个力矩在旋转电机里称为电磁转矩，转矩的方向是逆时针方向，企图使电枢逆时针方向转动。
如果此电磁转矩能够克服电枢上的阻转矩（例如由摩擦引起的阻转矩以及其它负载转矩），电枢就能按逆时针方向旋转起来。
直流电机PWM调速电路驱动与保护部分
前言上个世纪50年代，美国通用电气公司发明的硅晶闸管的问世，标志着电力电子技术的开端。
此后，晶闸管(SCR)的派生器件越来越多，到了70年代，已经派生了快速晶闸管、逆导晶闸管、双向晶闸管、不对称晶闸管等半控型器件，功率越来越大，性能日益完善。
但是由于晶闸管本身工作频率较低（一般低于400Hz），大大限制了它的应用。
此外，关断这些器件，需要强迫换相电路，使得整体重量和体积增大、效率和可靠性降低。
目前，国内生产的电力电子器件仍以晶闸管为主。
随着关键技术的突破以及需求的发展，早期的小功率、低频、半控型器件发展到了现在的超大功率、高频、全控型器件。
由于全控型器件可以控制开通和关断，大大提高了开关控制的灵活性。
自70年代后期以来，可关断晶闸管(GTO)、电力晶体管(GTR或BJT)及其模块相继实用化。
此后各种高频全控型器件不断问世，并得到迅速发展。
这些器件主要有电力场控晶体管(即功率MOSFET)、绝缘栅极双极晶体管(IGT或IGBT)、静电感应晶体管(SIT)和静电感应晶闸管(SITH)等。
与此同时，脉冲宽度调制（PWM）技术与开关功率电路成为功率应用中的主流技术；长期以来，直流电机以其良好的线性特性，优异的控制性能、低成本等特点成为大多是变速运动控制系统和闭环位置伺服系统的最佳选择。
因此，基于PWM（Pulse Width Modulation）的直流电机调速技术在现代电气传动系统中被广泛运用。
电机调速系统采用微机实现数字化控制，是电气传动发展的主要方向。
而驱动电路则是调速电路的重要组成部分，其处在主电路和控制电路之间，将控制电路的信号进行放大。
保护电路以及检测电路是对电机速度精确控制的前提，本次课程设计是对直流电机调速驱动电路进行设计，下面是驱动电路设计的具体过程。
一、设计目的：1、培养理论联系实际的正确设计思想，训练综合运用已经学过的理论和生产实际知识去分析和解决工程实际问题的能力。
2、学习较复杂的电子系统设计的一般方法，了解和掌握模拟、数字电路等知识解决电子信息方面常见实际问题的能力，由学生自行设计、自行制作和自行调试。
常用电动车控制器电路及原理大全
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电动车控制器核心是脉宽调制(PWM)器，而一款完善的控制器，还应具有电瓶欠压保护、电机过流保护、刹车断电、电量显示等功能。
电动车控制器以功率大小可分为大功率、中功率、小功率三类。
电动自行车使用小功率的，货运三轮车和电摩托要使用中功率和大功率的。
从配合电机分，可分为有刷、无刷两大类。
关于无刷控制器，受目前的技术和成本制约，损坏率较高。
笔者认为，无刷控制器维修应以生产厂商为主。
而应用较多的有刷控制器，是完全可以用同类控制器进行直接代换或维修的。
本文分别介绍国内部分具有代表性的电动自行车控制器整机电路，并指出与其他产品的不同之处及其特点。
所列电路均是根据实物进行测绘所得，图中元件号为笔者所标。
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1.有刷控制器实例(1)山东某牌带电量显示有刷控制器电路方框图见图1。
1)电路原理电路原理图见图2所示，该控制器由稳压电源电路、PWM产生电路、电机驱动电路、蓄电池放电指示电路、电机过流及蓄电池过放电保护电路等组成。
稳压电源由V3(TL431)，Q3等元件组成，从36V蓄电池经过串联稳压后得到+12V电压，给控制电路供电，调节VR6可校准+12V电源。
PWM电路以脉宽调制器TL494为核心组成。
R3、C4与内部电路产生振荡，频率大约为12kHz。
H是高变低型霍尔速度控制转把，由松开到旋紧时，其输出端可得到4V—1V的电压。
该电压加到TL494的②脚，与①脚电压进行比较，在⑧脚得到调宽脉冲。
②脚电压越低，⑧脚输出的调宽脉冲的低电平部分越宽，电机转速越高，电位器VR2用于零速调节，调节VR2使转把松开时电机停转再过一点。
电机驱动电路由Q1、Q2、Q4等元件组成。
电机MOTOR为永磁直流有刷电机。
TL494的⑧脚输出的调宽脉冲，经Q1反相放大驱动VDMOS管Q2。
TL494的⑧脚输出的调宽脉冲低电平部分越宽，则Q2导通时间越长，电机转速越高。
详解直流电机驱动电路设计
直流电机（direct current machine）是指能将直流电能转换成机械能（直流电动机）或将机械能转换成直流电能（直流发电机）的旋转电机。
它是能实现直流电能和机械能互相转换的电机。
当它作电动机运行时是直流电动机，将电能转换为机械能；作发电机运行时是直流发电机，将机械能转换为电能。
直流电机的基本构成直流电机由定子和转子两部分组成，其间有一定的气隙。
直流电机的定子由机座、主磁极、换向磁极、前后端盖和刷架等部件组成。
其中主磁极是产生直流电机气隙磁场的主要部件，由永磁体或带有直流励磁绕组的叠片铁心构成。
直流电机的转子则由电枢、换向器（又称整流子）和转轴等部件构成。
其中电枢由电枢铁心和电枢绕组两部分组成。
电枢铁心由硅钢片叠成，在其外圆处均匀分布着齿槽，电枢绕组则嵌置于这些槽中。
换向器是一种机械整流部件。
由换向片叠成圆筒形后，以金属夹件或塑料成型为一个整体。
各换向片间互相绝缘。
换向器质量对运行可靠性有很大影响。
直流电机的组成结构直流电机的结构应由定子和转子两大部分组成。
直流电机运行时静止不动的部分称为定子，定子的主要作用是产生磁场，由机座、主磁极、换向极、端盖、轴承和电刷装置等组成。
运行时转动的部分称为转子，其主要作用是产生电磁转矩和感应电动势，是直流电机进行能量转换的枢纽，所以通常又称为电枢，由转轴、电枢铁心、电枢绕组、换向器和风扇等组成。
01定子主磁极主磁极的作用是产生气隙磁场。
主磁极由主磁极铁心和励磁绕组两部分组成铁心一般用0.5mm～1.5mm厚的硅钢板冲片叠压铆紧而成，分为极身和极靴两部分，上面套励磁绕组的部分称为极身，下面扩宽的部分称为极靴，极靴宽于极身，既可以调整气隙中磁场的分布，又便于固定励磁绕组。
励磁绕组用绝缘铜线绕制而成，套在主磁极铁心上。
整个主磁极用螺钉固定在机座上。
换向极换向极的作用是改善换向，减小电机运行时电刷与换向器之间可能产生的换向火花，一般装在两个相邻主磁极之间，由换向极铁心和换向极绕组组成。
直流有刷电机 电流采样电阻 位置
直流有刷电机是一种常见的电动机，其工作原理是利用直流电流产生的磁场与电枢绕组产生的磁场相互作用，从而产生转矩驱动机械运动。
在直流有刷电机的控制过程中，电流采样电阻和位置传感器起着至关重要的作用。
一、电流采样电阻1. 电流采样电阻的作用电流采样电阻通常安装在电机的电路中，用于实时监测电机的电流大小。
通过对电流的采样和测量，可以实现对电机的实时控制和保护，确保电机工作在安全稳定的状态下。
2. 电流采样电阻的原理电流采样电阻根据欧姆定律，利用电流通过导体时产生的电压与电阻的关系，将电流转换为电压信号。
通过对电压信号的测量和分析，可以得到电机的实际电流数值，为控制系统提供必要的反馈信息。
3. 电流采样电阻的选型在选择电流采样电阻时，需要考虑电机的额定电流、电阻的功率耗散能力、精度和温度特性等因素。
合理选型的电流采样电阻可以提高系统的稳定性和可靠性，降低能耗和成本。
二、位置传感器1. 位置传感器的作用位置传感器通常安装在电机轴承处，用于实时监测电机的转子位置和转速。
通过对位置信息的采集和反馈，可以实现电机的闭环控制和精准定位，提高系统的动态响应能力和控制精度。
2. 位置传感器的类型常见的位置传感器包括光电编码器、霍尔传感器、磁致伸缩传感器等。
它们通过不同的原理和技术，可以实现对电机位置和转速的准确测量，适用于不同场合的应用需求。
3. 位置传感器的应用位置传感器广泛应用于工业自动化、机械加工、航空航天等领域，为电机控制系统提供必要的位置反馈和闭环调节。
利用位置传感器，可以实现电机的精准定位、速度控制和运动精度提升，满足复杂工况下的应用需求。
直流有刷电机的电流采样电阻和位置传感器在电机控制系统中起着重要作用。
通过对电流和位置信息的实时采集和反馈，可以实现电机的精准控制和运动定位，提高系统的稳定性和可靠性，满足复杂工况下的应用需求。
在电机的设计和应用过程中，需要充分考虑电流采样电阻和位置传感器的选型和配置，以确保系统的性能和效果达到预期的要求。
【CN209608573U】一种直流电动机控制电路【专利】
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)实用新型专利(10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201920315869.3(22)申请日 2019.03.13(73)专利权人 浙江达峰科技有限公司地址 310023 浙江省杭州市余杭区五常街道五常大道158号(72)发明人 袁磐夫 潘小钗 吴雨晴 (74)专利代理机构 杭州杭诚专利事务所有限公司 33109代理人 尉伟敏(51)Int.Cl.H02P 7/18(2006.01)(54)实用新型名称一种直流电动机控制电路(57)摘要本实用新型涉及电动机控制电路技术领域，具体涉及一种直流电动机控制电路，包括可控电子开关、MCU、熔断器、整流桥、阻容、继电器RL01、继电器RL02、二极管D1、二极管D2、三极管Q12和三极管Q11，整流桥B11第二输入端经熔断器PT01、可控电子开关与入户火线连接，可控电子开关控制端与MCU的IO端连接，整流桥输出端经继电器RL01、继电器RL02与电动机连接，三极管Q11以及Q12分别控制继电器RL01和继电器RL02，三极管Q11基极以及三极管Q12基极均与MCU的IO端连接。
权利要求书1页 说明书4页 附图1页CN 209608573 U 2019.11.08C N 209608573U权 利 要 求 书1/1页CN 209608573 U1.一种直流电动机控制电路，其特征在于，包括可控电子开关K1、MCU、熔断器PT01、整流桥B11、阻容RC01、继电器RL01、继电器RL02、二极管D1、二极管D2、三极管Q12和三极管Q11，整流桥B11的第一输入端与入户零线连接，整流桥B11的第二输入端与熔断器PT01第二端连接，熔断器PT01第一端与可控电子开关K1第一端连接，可控电子开关K1第二端与入户火线连接，可控电子开关K1控制端与MCU的IO 端连接，整流桥B11输出端正极与继电器RL01的常闭触点、继电器RL02的常闭触点以及阻容RC01第一端连接，整流桥B11输出端负极与继电器RL01的常开触点、继电器RL02的常开触点以及阻容RC01第二端连接，继电器RL01的线圈第一端与直流电源Vcc以及二极管D2阴极连接，继电器RL02的线圈第一端与直流电源Vcc以及二极管D1阴极连接，二极管D1阳极与三极管Q12集电极以及继电器RL02的线圈第二端连接，二极管D2阳极与三极管Q11集电极以及继电器RL01的线圈第二端连接，继电器RL01的动触点与电动机M正极连接，继电器RL02的动触点与电动机M负极连接，三极管Q11基极以及三极管Q12基极均与MCU的IO端连接，三极管Q11以及三极管Q12发射极均接地。
直流有刷电机的续流保护电路
本实用新型公开了一种直流有刷电机的续流保护电路，通过独立开启一个续流回路将电流释放回直流有刷电机，基本杜绝了二极管烧毁的可能。
本实用新型包含有MCU控制模块，MCU控制模块连接续流保护模块；续流保护模块包括电阻R1、R2、R4，三极管Q2，P-MOS管Q1。
本实用新型在直流有刷电机完全停止后，再关闭独立续流回路，因独立续流回路的开启内阻很小，所以续流时的发热也非常小，可以较好的解决二极管续流导致的发热及烧管问题。
1、一种直流有刷电机的续流保护电路，包含有：MCU控制模块（11），所述MCU控制模块（11）包含有IC芯片U1、电容C1，其特征在于，所述MCU控制模块（11）连接续流保护模块（16）；所述续流保护模块（16）包括电阻R1、R2、R4，三极管Q2，P-MOS管Q1；所述MCU控制模块（11）信号控制管脚的PA4管脚经过电阻R4后接到三极管Q2的B极，所述三极管Q2的E极接电源地，所述三极管Q2的C极经过电阻R2、R1后接到直流有刷电机M的正极，所述三极管Q2的C极经过电阻R2后接到P-MOS管Q1的G极，所述P-MOS管Q1的D极接直流有刷电机M的正极，所述P-MOS管Q1的S极接直流有刷电机M的负极。
2、根据权利要求1所述的一种直流有刷电机的续流保护电路，其特征在于，所述P-MOS管Q1与直流有刷电机M之间并联二极管D1，所述二极管D1的负极接直流有刷电机M的正极，所述二极管D1的正极接直流有刷电机M的负极。
3、根据权利要求2所述的一种直流有刷电机的续流保护电路，其特征在于，所述IC芯片U1的VDD1、VDD2、VDDA、VREF+管脚接直流电源Vcc，所述直流电源Vcc经过电容C1后接电源地，所述IC芯片U1的VSS1、VSS2管脚接电源地。
4、根据权利要求2所述的一种直流有刷电机的续流保护电路，其特征在于，所述MCU控制模块（11）信号控制管脚的PA3管脚经过电阻R3后接到P-MOS管Q3的G极，所述P-MOS管Q3的D极接直流有刷电机M的负极，所述P-MOS管Q1的S极经过电池群组BATT后接到直流有刷电机M的正极，所述电池群组BATT的正极接直流有刷电机M的正极，所述电池群组BATT的负极接P-MOS管Q1的S极。
电梯抱闸续流电路原理
电梯抱闸续流电路是为了保护电梯的电动机而设计的。
在电梯运行过程中，当电动机突然断电时，由于电动机的惯性，其转子会继续旋转一段时间。
此时，电动机的定子绕组中会产生感应电动势，如果这个感应电动势过高，可能会对电动机的绝缘造成破坏，甚至引发安全事故。
为了避免这种情况，电梯抱闸续流电路被设计出来。
当电梯电动机突然断电时，续流电路会迅速接通，为电动机的定子绕组提供一个低阻抗的通路，使感应电动势得以泄放，从而保护电动机的绝缘。
具体来说，电梯抱闸续流电路主要由电阻、电容和电感等元件组成。
当电梯电动机突然断电时，续流电路中的电容器会迅速充电，同时电感器会产生反向电动势，与电容器一起为电动机的定子绕组提供续流通路。
这样，感应电动势得以通过续流电路泄放，从而避免了电动机绝缘的损坏。
总之，电梯抱闸续流电路是电梯安全保护系统中的重要组成部分，它能够有效地保护电梯电动机的绝缘，提高电梯的安全性和可靠性。
三相有刷直流电机的工作原理
三相有刷直流电机的工作原理
三相有刷直流电机是一种常见的电动机，其工作原理主要由磁场、电流和力的相互作用完成。
本文将从磁场、电流和力三个方面来介绍三相有刷直流电机的工作原理。
1. 磁场：三相有刷直流电机中的磁场主要由定子和转子两部分组成。
定子是由若干个线圈组成的，每个线圈都通过一个相位不同的交流电源，这样就形成了三相交流电流。
当电流通过定子线圈时，会在定子上产生一个旋转的磁场。
转子上带有永磁体，当转子旋转时，永磁体的磁场与定子的磁场相互作用，产生力矩，使转子转动起来。
2. 电流：三相有刷直流电机的电流由交流电源提供。
交流电源通过刷子和电刷环与转子上的导线接触，使电流流入转子。
刷子和电刷环会随着转子的转动而不断与不同的导线接触，从而使电流方向发生变化，使得转子能够持续地受到电流的驱动。
通过控制电流的大小和方向，可以实现转子的正反转。
3. 力：三相有刷直流电机的转子上带有永磁体，当转子旋转时，永磁体的磁场与定子的磁场相互作用，产生力矩，使转子转动起来。
这个力矩的大小与转子和定子之间的磁场强度、电流大小和导线的位置有关。
正常情况下，通过控制电流的大小和方向，可以控制力矩的大小和转子的转速。
总结起来，三相有刷直流电机的工作原理可以归纳为磁场、电流和
力的相互作用。
定子上的交流电流产生旋转的磁场，而转子上的永磁体与定子的磁场相互作用，产生力矩，使转子转动起来。
通过控制电流的大小和方向，可以控制转子的转速和运动方向。
三相有刷直流电机的工作原理简单清晰，广泛应用于各个领域，如工业生产、交通工具和家用电器等。
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本实用新型公开了一种直流有刷电机的续流保护电路，通过独立开启一个续流回路将电流释放回直流有刷电机，基本杜绝了二极管烧毁的可能。
本实用新型包含有MCU控制模块，MCU控制模块连接续流保护模块；续流保护模块包括电阻R1、R2、R4，三极管Q2，P-MOS管Q1。
本实用新型在直流有刷电机完全停止后，再关闭独立续流回路，因独立续流回路的开启阻很小，所以续流时的发热也非常小，可以较好的解决二极管续流导致的发热及烧管问题。
摘要附图1、一种直流有刷电机的续流保护电路，包含有：MCU控制模块（11），所述MCU控制模块（11）包含有IC芯片U1、电容C1，其特征在于，所述MCU控制模块（11）连接续流保护模块（16）；所述续流保护模块（16）包括电阻R1、R2、R4，三极管Q2，P-MOS管Q1；所述MCU控制模块（11）信号控制管脚的PA4管脚经过电阻R4后接到三极管Q2的B极，所述三极管Q2的E极接电源地，所述三极管Q2的C极经过电阻R2、R1后接到直流有刷电机M的正极，所述三极管Q2的C极经过电阻R2后接到P-MOS管Q1的G极，所述P-MOS管Q1的D极接直流有刷电机M的正极，所述P-MOS管Q1的S极接直流有刷电机M的负极。
2、根据权利要求1所述的一种直流有刷电机的续流保护电路，其特征在于，所述P-MOS管Q1与直流有刷电机M之间并联二极管D1，所述二极管D1的负极接直流有刷电机M的正极，所述二极管D1的正极接直流有刷电机M的负极。
3、根据权利要求2所述的一种直流有刷电机的续流保护电路，其特征在于，所述IC芯片U1的VDD1、VDD2、VDDA、VREF+管脚接直流电源Vcc，所述直流电源Vcc经过电容C1后接电源地，所述IC芯片U1的VSS1、VSS2管脚接电源地。
4、根据权利要求2所述的一种直流有刷电机的续流保护电路，其特征在于，所述MCU控制模块（11）信号控制管脚的PA3管脚经过电阻R3后接到P-MOS 管Q3的G极，所述P-MOS管Q3的D极接直流有刷电机M的负极，所述P-MOS 管Q1的S极经过电池群组BATT后接到直流有刷电机M的正极，所述电池群组BATT的正极接直流有刷电机M的正极，所述电池群组BATT的负极接P-MOS管Q1的S极。
5、根据权利要求4所述的一种直流有刷电机的续流保护电路，其特征在于，所述P-MOS管Q1的S极与电池群组BATT的负极接电源地，所述电池群组BATT由若干电池组Bx组成。
一种直流有刷电机的续流保护电路技术领域本实用新型涉及一种电机保护电路，尤其是涉及一种使用电池驱动的电动工具等的直流有刷电机保护电路。
背景技术目前电动工具大部分使用直流有刷电机作为动力执行机构；在直流有刷电机断电停止时，直流有刷电机线圈即电感电流不能突变，则会在直流有刷电机断电瞬间产生反向电动势，此反相电动势在不做处理的情况下会对电动工具的电路板以及直流有刷电机具有较大的破坏作用。
目前最常用的处理方式是与直流有刷电机并联一个二极管，用于直流有刷电机断电后的电流续流，从而限制反向电动势的，此方法电路简单，但其存在弊端为二极管导通时存在0.3~0.6V的压降△u，当有电流i流过二极管时，即存在实时功耗p =△u*i。
在直流有刷电机断电时会产生瞬时的温升，当电流i 较大时，二极管亦会烧毁。
常用的续流保护参见附图1所示，当MCU控制模块需要关断直流有刷电机时，PA2脚输出低电平，Q3关闭，直流有刷电机由二极管D1进行电流i的续流。
此时D1上产生图示方向的压降，当瞬时电流i足够大时，二极管D1即会因此而过热或者烧毁。
实用新型容本实用新型的目的是为了克服现有技术的不足，解决直流有刷电机断电停止时，续流二极管发热或者烧毁的问题，提供一种直流有刷电机的续流保护电路，在直流有刷电机停止时，通过独立开启一个续流回路将电流释放回直流有刷电机，直流有刷电机完全停止后，再关闭此独立续流回路，因独立续流回路的开启阻很小，所以续流时的发热也非常小，基本杜绝了二极管烧毁的可能。
为达到上述目的，本实用新型采用以下方案：一种直流有刷电机的续流保护电路，包含有：MCU控制模块，MCU控制模块包含有IC芯片U1、电容C1， MCU控制模块连接续流保护模块；续流保护模块包括电阻R1、R2、R4，三极管Q2，P-MOS管Q1；MCU控制模块信号控制管脚的PA4管脚经过电阻R4后接到三极管Q2的B 极（基极），三极管Q2的E极（发射极）接电源地，三极管Q2的C极（集电极）经过电阻R2、R1后接到直流有刷电机M的正极，三极管Q2的C极（集电极）经过电阻R2后接到P-MOS管Q1的G极（栅极），P-MOS管Q1的D极（漏极）接直流有刷电机M的正极，P-MOS管Q1的S极（源极）接直流有刷电机M 的负极。
在其中一些实施例中，所述P-MOS管Q1与直流有刷电机M之间并联二极管D1，二极管D1的负极接直流有刷电机M的正极，二极管D1的正极接直流有刷电机M的负极。
P-MOS管Q1、直流有刷电机M与其并联的二极管D1组成续流回路。
在其中一些实施例中，所述IC芯片U1的VDD1、VDD2、VDDA、VREF+管脚接直流电源Vcc，直流电源Vcc经过电容C1后接电源地，IC芯片U1的VSS1、VSS2管脚接电源地。
在其中一些实施例中，所述MCU控制模块信号控制管脚的PA3管脚经过电阻R3后接到P-MOS管Q3的G极（栅极），P-MOS管Q3的D极（漏极）接直流有刷电机M的负极，P-MOS管Q1的S极（源极）经过电池群组BATT后接到直流有刷电机M的正极，电池群组BATT的正极接直流有刷电机M的正极，电池群组BATT的负极接P-MOS管Q1的S极（源极）。
在其中一些实施例中，所述P-MOS管Q1的S极（源极）与电池群组BATT 的负极接电源地，电池群组BATT由若干电池组Bx组成。
本实用新型通过独立开启一个续流回路将电流释放回直流有刷电机，直流有刷电机完全停止后，再关闭此独立续流回路，因独立续流回路的开启阻很小，所以续流时的发热也非常小，基本杜绝了二极管烧毁的可能，因此可以较好的解决二极管续流导致的发热及烧管问题。
附图说明图1为现有测试系统的电路示意图；图2为本实用新型实施例的电路原理图；图3为本实用新型实施例的开关状态切换示意图。
具体实施方式为能进一步了解本实用新型的特征、技术手段以及所达到的具体目的、功能，解析本实用新型的优点与精神，藉由以下通过实施例对本实用新型做进一步的阐述。
本实用新型包含有MCU控制模块11，MCU控制模块11包含有IC芯片U1、电容C1，MCU控制模块11连接续流保护模块16；续流保护模块16包括电阻R1、R2、R4，三极管Q2，P-MOS管Q1。
MCU控制模块11信号控制管脚的PA4管脚经过电阻R4后接到三极管Q2的B极（基极），三极管Q2的E极（发射极）接电源地，三极管Q2的C极（集电极）经过电阻R2、R1后接到直流有刷电机M的正极，三极管Q2的C极（集电极）经过电阻R2后接到P-MOS管Q1的G 极（栅极），P-MOS管Q1的D极（漏极）接直流有刷电机M的正极，P-MOS管Q1的S极（源极）接直流有刷电机M的负极。
进一步，在其中一些实施例中，P-MOS管Q1与直流有刷电机M之间并联二极管D1，二极管D1的负极接直流有刷电机M的正极，二极管D1的正极接直流有刷电机M的负极。
P-MOS管Q1、直流有刷电机M与其并联的二极管D1组成续流回路。
本实用新型直流有刷电机续流保护装置参见附图2所示，该电路比现有电路多了一个续流保护模块16，续流保护模块16由一个P-MOS管Q1、一个三极管Q2和电阻R1、R2、R4组成，另外需要MCU控制模块11给出一个信号控制的PA4管脚。
当MCU控制模块11需要关闭直流有刷电机M时，PA3脚输出低电平，P-MOS管Q3关闭，同时PA4管脚输出高电平，三极管Q2处于导通状态，从而P-MOS管Q1的G极被拉低，P-MOS管Q1导通，直流有刷电机M的续流回路如附图2所示，电流i经过P-MOS管Q1回到直流有刷电机M，因为P-MOS 管Q1的阻为几毫欧至几十毫欧见，所以产生的压降较小，相比二极管D1产生的功耗，可以忽略不计，因此可以较好的解决二极管D1续流导致的发热及烧管问题。
MCU控制模块11信号控制管脚的PA3管脚经过电阻R3后接到P-MOS管Q3的G极（栅极），P-MOS管Q3的D极（漏极）接直流有刷电机M的负极，P-MOS 管Q1的S极（源极）经过电池群组BATT后接到直流有刷电机M的正极，电池群组BATT的正极接直流有刷电机M的正极，电池群组BATT的负极接P-MOS管Q1的S极（源极）。
P-MOS管Q1的S极（源极）与电池群组BATT的负极接电源地，电池群组BATT由若干电池组Bx组成。
进一步，在其中一些实施例中，IC芯片U1的VDD1、VDD2、VDDA、VREF+管脚接直流电源Vcc，直流电源Vcc经过电容C1后接电源地，IC芯片U1的VSS1、VSS2管脚接电源地。
直流有刷电机M的一端接在三极管Q2的C极（集电极），三极管Q2的E 极（发射极）接电源地。
MCU控制模块11信号控制管脚的PA4管脚输出驱动信号经过电阻R4分压之后加载到三极管Q2的B极（基极）以控制三极管Q2的C 极、E极之间导通或关断，从而控制P-MOS管Q1导通或断开。
P-MOS管Q1的D 极（漏极）接直流有刷电机M的正极，P-MOS管Q1的S极（源极）接直流有刷电机M的负极，则可以控制直流有刷电机M的运转。
当驱动信号PA4管脚输出高电平时，三极管Q2导通，P-MOS管Q1导通，直流有刷电机M运转；当驱动信号PA4管脚输出低电平时，三极管Q2截止，P-MOS管Q1断开，直流有刷电机M停转。
当三极管Q2由导通变为截止时，直流有刷电机M由二极管D1进行电流i的续流，生出一个较大的自感电压，所以在直流有刷电机M两端反向并联抑制二极管D1，以吸收该电动势。
开关状态切换参见附图3所示，P-MOS管Q3开启后进行一段时间的延时，等待续流电流i逐渐降至0时，再由MCU控制模块11发出关闭信号，PA4脚输出低电平。
以上所述实施例仅表达了本实用新型的部分实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型围的限制。
应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护围。
因此，本实用新型的保护围应以所附权利要求为准。
说明书附图图 1图 2说明书附图 1000032 2010.2图 3。