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直流電機(jī)故障是許多用戶經(jīng)常遇到的問題，特別是在相關(guān)電機(jī)每天運(yùn)行時(shí)間長。發(fā)生故障后更換電機(jī)零件或電機(jī)本身可能會(huì)花費(fèi)相當(dāng)昂貴的費(fèi)用，而沒有人愿意這樣做。
我的一位追隨者向我提出了關(guān)于解決上述問題的請求，讓我們聽聽 Gbenga Oyebanji 先生（別名 Big Joe）的說法。
技術(shù)規(guī)格
“電源對大多數(shù)電器造成的傷害，有必要為我們的電器構(gòu)建一個(gè)保護(hù)模塊，以保護(hù)它們免受電力波動(dòng)的影響。
該項(xiàng)目的目標(biāo)是設(shè)計(jì)和構(gòu)建直流電機(jī)的保護(hù)模塊。因此該項(xiàng)目的目標(biāo)是
? 設(shè)計(jì)并構(gòu)建帶指示燈(LED) 的直流電機(jī)過壓保護(hù)模塊。
? 設(shè)計(jì)并構(gòu)建帶指示燈(LED) 的直流電機(jī)欠壓保護(hù)模塊。
? 設(shè)計(jì)并構(gòu)建帶指示燈(LED) 的電機(jī)溫度保護(hù)模塊(熱敏電阻)。
該電路對直流電機(jī)進(jìn)行過壓和欠壓保護(hù)。繼電器可用于打開和關(guān)閉負(fù)載（12v 直流電機(jī)）。比較器用于檢測它是高還是低。過壓應(yīng)為14V，欠壓應(yīng)為10V。
還應(yīng)構(gòu)造必要的整流和濾波電路。
當(dāng)檢測到任何故障時(shí)，應(yīng)該出現(xiàn)必要的指示。
此外，當(dāng)電機(jī)的勵(lì)磁繞組開路時(shí)，電路應(yīng)該能夠檢測到這一點(diǎn)并關(guān)閉電機(jī)，因?yàn)楫?dāng)勵(lì)磁繞組開路時(shí)，電機(jī)內(nèi)不再有磁通量，并且所有功率都直接饋送到電樞。
這使得電機(jī)一直運(yùn)行直至發(fā)生故障。（我希望是對的？）。
1）直流電機(jī)電壓保護(hù)模塊電路圖
以下高電壓和低電壓切斷，非常適合上述用于保護(hù)直流電機(jī)免受高電壓和低電壓條件影響的應(yīng)用。
提供了整個(gè)電路的解釋過/欠截止電壓電路
2）直流電機(jī)過熱保護(hù)模塊電路
第三個(gè)問題涉及電機(jī)溫升，可以通過集成以下簡單的溫度指示器電路來解決。
上述過熱保護(hù)器電路可能永遠(yuǎn)不會(huì)允許勵(lì)磁繞組發(fā)生故障，因?yàn)槿魏卫@組在熔斷之前都會(huì)首先升溫。如果上述電路檢測到設(shè)備有任何異常發(fā)熱，就會(huì)關(guān)閉電機(jī)，從而避免任何此類事故。
如何保護(hù)電機(jī)過流
下面的第三個(gè)想法分析了自動(dòng)電機(jī)電流過載控制器電路設(shè)計(jì)。這個(gè)想法是阿里先生要求的。
技術(shù)規(guī)格
我需要一些幫助來完成我的項(xiàng)目。這是一個(gè)簡單的 12 伏電機(jī)，在過載時(shí)需要受到保護(hù)。
顯示數(shù)據(jù)并有助于設(shè)計(jì)。
由于沒有足夠的空間來添加過載保護(hù)電路，因此應(yīng)使用最少的元件。
由于接線長度的原因，輸入電壓可在 11 V 至 13 V 之間變化，但當(dāng) V1-V2 => 0.7 V 時(shí)，應(yīng)發(fā)生切斷過載。
請查看隨附的過載圖，如果安培增加超過 0.7 安培，該圖應(yīng)切斷。您對此圖有什么想法。電路是否復(fù)雜或需要添加一些元件？
參考上面繪制的 12v 電機(jī)電流控制原理圖，這個(gè)概念似乎是正確的，但是電路實(shí)現(xiàn)（尤其是第二個(gè)圖中的電路實(shí)現(xiàn)）看起來不正確。
我們來一一分析圖：
第一個(gè)圖解釋了使用運(yùn)算放大器和一些無源元件的基本電流控制級計(jì)算，看起來很棒。
如圖所示，只要 V1 - V2 小于 0.7V，運(yùn)算放大器的輸出就應(yīng)該為零，而當(dāng)它達(dá)到 0.7V 以上時(shí)，輸出就應(yīng)該變高，盡管這是可行的輸出端有一個(gè) PNP 晶體管，而不是 NPN，......無論如何，讓我們繼續(xù)前進(jìn)。
這里的 0.7V 是指連接到運(yùn)算放大器輸入之一的二極管，其想法只是確保該引腳上的電壓超過 0.7V 限制，以便該引腳電位與運(yùn)算放大器的另一個(gè)互補(bǔ)輸入引腳相交。運(yùn)算放大器會(huì)為所連接的電機(jī)驅(qū)動(dòng)器晶體管（設(shè)計(jì)中首選 NPN 晶體管）生成關(guān)閉觸發(fā)信號
然而在第二張圖中，這個(gè)條件不會(huì)被執(zhí)行，事實(shí)上電路根本不會(huì)響應(yīng)，讓我們看看為什么。
第二個(gè)示意圖中的錯(cuò)誤
在第二張圖中，當(dāng)電源打開時(shí)，跨接 0.1 歐姆電阻的兩個(gè)輸入引腳將承受幾乎相等的電壓，但由于非反相引腳有一個(gè)降壓二極管，因此它將接收到一個(gè)電位，該電位可能為比 IC 反相引腳 2 低 0.7 V。
這將導(dǎo)致 (+) 輸入獲得比 IC 的 (-) 引腳低一些的電壓，從而一開始就會(huì)在 IC 的引腳 6 處產(chǎn)生零電位。當(dāng)輸出電壓為零時(shí)，連接的 NPN 將無法啟動(dòng)，電機(jī)將保持關(guān)閉狀態(tài)。
當(dāng)電機(jī)關(guān)閉時(shí)，電路不會(huì)吸取任何電流，并且傳感電阻器上不會(huì)產(chǎn)生電位差。因此，電路將保持休眠狀態(tài)，不會(huì)發(fā)生任何事情。
第二張圖中還有另一個(gè)錯(cuò)誤，所討論的電機(jī)需要連接在集電極和晶體管的正極之間，以使電路有效，繼電器可能會(huì)導(dǎo)致突然切換或顫動(dòng)，因此不需要。
如果確實(shí)引用了繼電器，則可以按以下方式糾正和修改第二張圖：
在上圖中，可以看到運(yùn)算放大器的輸入引腳被交換，以便運(yùn)算放大器能夠在啟動(dòng)時(shí)產(chǎn)生高輸出并允許電機(jī)啟動(dòng)。如果電機(jī)因過載而開始消耗高電流，電流檢測電阻器將導(dǎo)致引腳 3 處產(chǎn)生更高的負(fù)電位，從而使引腳 3 電位低于引腳 2 處的參考 0.7 V。
這反過來會(huì)將運(yùn)算放大器輸出恢復(fù)到零伏，關(guān)閉繼電器和電機(jī)，從而保護(hù)電機(jī)免受進(jìn)一步的過流和過載情況的影響。
第三電機(jī)保護(hù)設(shè)計(jì)
參考第三張圖，一旦電源打開，引腳 2 的電位將比 IC 的引腳 3 低 0.7V，迫使輸出在開始時(shí)變高。
隨著輸出變高，電機(jī)啟動(dòng)并獲得動(dòng)量，如果電機(jī)嘗試吸取超過指定值的電流，則在 0.1 歐姆電阻器上會(huì)產(chǎn)生等量的電勢差，此時(shí)該電勢開始上升的引腳 3 將開始經(jīng)歷下降電位，當(dāng)下降到引腳 2 電位以下時(shí)，輸出將快速恢復(fù)為零，從而切斷晶體管的基極驅(qū)動(dòng)并立即關(guān)閉電機(jī)。
當(dāng)電機(jī)在那一刻關(guān)閉時(shí)，引腳上的電勢將趨于正常化并恢復(fù)到原始狀態(tài)，這反過來將打開電機(jī)，并且情況將通過快速開/關(guān)保持自我調(diào)整驅(qū)動(dòng)晶體管，保持對電機(jī)的正確電流控制。
為什么運(yùn)放輸出端要加LED
運(yùn)算放大器輸出端引入的 LED 基本上看起來就像一個(gè)普通的指示器，用于指示電機(jī)的過載保護(hù)切斷。
然而，它還具有另一個(gè)重要功能，即禁止運(yùn)算放大器輸出永久導(dǎo)通偏移或泄漏。
任何 IC 741 的偏移電壓預(yù)計(jì)約為 1 至 2 V，足以使輸出晶體管保持導(dǎo)通狀態(tài)并使輸入切換毫無意義。LED 有效地阻止運(yùn)算放大器的泄漏或偏移，并使晶體管和負(fù)載能夠根據(jù)輸入差分變化正確切換。
計(jì)算傳感電阻
檢測電阻可按下式計(jì)算：
R = 0.7/電流
這里，根據(jù)電機(jī) 0.7amp 電流限制的規(guī)定，電流傳感器電阻 R 的值應(yīng)為
R = 0.7/0.7 = 1 歐姆
審核編輯：湯梓紅
工商網(wǎng)監(jiān)
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