專利名稱：有刷直流電機轉數(shù)檢測電路、電機限位裝置及電機的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及電機技術領域，尤其涉及一種可檢測電機轉軸轉圈數(shù) 的有刷直流電機轉數(shù)檢測電路、電機限位裝置及有刷直流電機。
背景技術：
現(xiàn)有的直流電機都包括電機主體、減速器和電機控制裝置；通常，電 機主體中都設有定子和轉子，轉子轉動輸出為電機的轉軸。直流電機為了 驅(qū)動轉子轉動，需要根據(jù)線圈在恒磁場中的位置變化而不斷切換電流的方 向，因此，有刷直流電機內(nèi)都設有換向器，換向器將外加的直流電源換向， 給線圈供電。而直流電機在使用過程中，通常都會需要對電機的轉軸進行轉動的圈 數(shù)進行計數(shù)，以實現(xiàn)諸如對電機的轉動極限位置的進行限位設置等操作。 直流電機通常都設有限位控制模塊，它可以對電機轉動的極限位置進行設 定，并在電機轉動到達設定的極限位置時停止轉動。限位控制模塊通常都 是根據(jù)計數(shù)電機轉動的圈數(shù)來確定的，通過比較電機轉動的圈數(shù)是否到達 預先設定的到達極限位置處時轉動圈數(shù)來對電機的轉動進行控制的。現(xiàn)有的直流電機通常都是通過在電機轉軸上加設霍爾元件的方法，來 檢測轉軸的轉圈數(shù)，通過霍爾元件之間的相對運動的感應，來實現(xiàn)對電機 轉軸轉動圈數(shù)的計數(shù)。而為了使霍爾元件正常運作，得到電機轉軸轉動圈數(shù)，就需要從霍爾 元件引出四根線，分析霍爾元件的感應信號，不僅霍爾元件的設置增加了 電機內(nèi)部的元件，電機內(nèi)的布線也更加復雜了。因此，這種在電機轉軸上 加設霍爾元件的方法不僅結構復雜，成本高，易老化，而且維修時也是非 常麻煩的 一旦霍爾元件老化或出現(xiàn)故障，就需要對電機主體本身進行拆 卸，電機主體即不可使用，不僅維修麻煩，而且還會干擾電機主體本身的 壽命。本實用新型所要解決的技術問題是提供一種結構簡單、使用方便的有 刷直流電機轉數(shù)檢測電路、電機限位裝置及有刷直流電機。一種有刷直流電機轉數(shù)檢測電路，其中，所述的有刷直流電機轉數(shù)檢 測電路包括串聯(lián)在電機的輸入電源線中的電流變化檢測裝置，及與此電 流變化檢測裝置信號連接、并對其電流變化周期數(shù)進行計數(shù)的計數(shù)器。所述的電流變化檢測裝置為串聯(lián)在有刷直流電機的輸入電源線中的 電阻，所述計數(shù)器對電阻兩端的電壓變化周期數(shù)進行計數(shù)。我們通過在輸 入電源線中串一個電阻，計數(shù)器檢測此電阻兩端的電壓變化情況來得到輸 入電源線中的電流變化情況并計數(shù)，結構非常簡單。所述的電流變化檢測裝置還包括并聯(lián)在電阻兩端的放大整形電路，所 述的放大整形電路獲得電阻兩端的電壓信號，并進行放大整形后，將放大 整形后得到的電壓變化脈沖信號發(fā)送到計數(shù)器進行計數(shù)。由于電機中的電 流周期變化可能比較微弱，因此將電阻兩端的電壓值放大后，再加以整形， 可以更精確的對電流變化周期數(shù)進行計數(shù)。所述的計數(shù)器對一分鐘或一秒鐘電流變化的次數(shù)除以電機在轉動一 圈時其換向器換向的次數(shù)的商進行計算，得到電機的轉速。一種有刷直流電機的電機限位裝置，包括有刷直流電機轉數(shù)檢測電路 和電機限位控制裝置，其中，所述的有刷直流電機轉數(shù)檢測電路包括串 聯(lián)在電機的輸入電源線中的電流變化檢測裝置，及與此電流變化檢測裝置 信號連接、并對其電流變化周期數(shù)進行計數(shù)的計數(shù)器；所述的電機限位控 制裝置根據(jù)計數(shù)器的計數(shù)對電機進行限位控制。所述的電流變化檢測裝置為串聯(lián)在有刷直流電機的輸入電源線中的 電阻，所述計數(shù)器對電阻兩端的電壓變化周期數(shù)進行計數(shù)。我們通過在輸 入電源線中串 一個電阻，計數(shù)器檢測此電阻兩端的電壓變化情況來得到輸 入電源線中的電流變化情況并計數(shù)，結構非常簡單。所述的電流變化檢測裝置還包括并聯(lián)在電阻兩端的放大整形電路，所 述的放大整形電路獲得電阻兩端的電壓信號，并進行放大整形后，將放大整形后得到的電壓變化脈沖信號發(fā)送到計數(shù)器進行計數(shù)。由于電機中的電 流周期變化可能比較微弱，因此將電阻兩端的電壓值放大后，再加以整形， 可以更精確的對電流變化周期數(shù)進行計數(shù)。一種有刷直流電機，包括有刷直流電機轉數(shù)檢測電路，其中，所述的 有刷直流電機轉數(shù)檢測電路包括串聯(lián)在電機的輸入電源線中的電流變化 檢測裝置，及與此電流變化檢測裝置信號連接、并對其電流變化周期數(shù)進 行計數(shù)的計數(shù)器。所述的電流變化檢測裝置為串聯(lián)在有刷直流電機的輸入電源線中的 電阻，所述計數(shù)器對電阻兩端的電壓變化周期數(shù)進行計數(shù)。我們通過在輸 入電源線中串一個電阻，計數(shù)器檢測此電阻兩端的電壓變化情況來得到輸 入電源線中的電流變化情況并計數(shù)，結構非常簡單。所述的電流變化檢測裝置還包括并聯(lián)在電阻兩端的放大整形電路，所 述的放大整形電路獲得電阻兩端的電壓信號，并進行放大整形后，將放大 整形后得到的電壓變化脈沖信號發(fā)送到計數(shù)器進行計數(shù)。由于電機中的電 流周期變化可能比較微與，因此將電阻兩端的電壓值放大后，再加以整形， 可以更精確的對電流變化周期數(shù)進行計數(shù)。本實用新型所述的有刷直流電機轉數(shù)檢測電路通過在電機的輸入電 源線中串聯(lián)一個電流變化檢測裝置，檢測輸入電源線中電流的變化，當滿 足一個變化周期時，即說明換向器進行了一次換向。由于電機在轉動一圈 時其換向器換向的次數(shù)是固定和可知的，因此，根據(jù)計數(shù)器得到的電流變化的周期數(shù)，即可得知電機轉動的圈數(shù)。這樣的設計結構簡單，成本低； 加上整個有刷直流電機轉數(shù)檢測電路與電機的輸入電源線相連，是獨立于 電機存在的，因此有刷直流電機轉數(shù)檢測電路若出現(xiàn)故障時，可以方便的 檢修更換，而不會千擾電機的正常使用，非常方便。


圖1是本實用新型實施例中帶有有刷直流電機轉數(shù)檢測電路的有刷直 流電機的結構示意圖；圖2是本實用新型實施例中放大整形電路接收到的電壓波形圖；圖3是本實用新型實施例中放大整形電路放大整形后的電壓波形圖； 圖4是本實用新型實施例中進行二次整形后的電壓波形圖。 其中1、電流變化檢測裝置；11、放大整形電路；2、計數(shù)器。
具體實施方式

以下結合附圖更具體的說明本實用新型。本實用新型所述的有刷直流電機轉數(shù)檢測電路如圖l所示，所述的直 流電機轉速檢測電路包括-串聯(lián)在有刷直流電機的輸入電源線中的電阻R，并聯(lián)在電阻R兩端的放大整形電路11和與放大整形電路11信號連接的計數(shù)器2;所述的放大整形電路11對獲得的電阻R兩端的電壓信號進行放大整形，并將放大整形 后得到的電壓變化脈沖信號發(fā)送到計數(shù)器2，計數(shù)器2對電阻R兩端的電 壓變化周期數(shù)進行計數(shù)。電阻R兩端的電壓變化的波形如圖2所示，換向器換向一次電壓即變 化一個周期。由于電機中的電流周期變化可能比較微弱(如圖2中，電壓 的峰值僅為40mv)，因此通過放大整形電路將電阻R兩端的電壓值放大后， 再加以整形(如圖3中即示出了經(jīng)過放大整形后的電壓波形，將電壓的峰 值放大到了 4v)，則可以更精確的對電流變化周期數(shù)進行計數(shù)。如果此時 的波形的變化頻率仍然太高，計數(shù)器仍不好計數(shù)，則可對此電壓波形再進 行二次整形，如圖4中，將原4個電壓周期整形成一個新的電壓周期，由 于新的電壓周期與原電壓周期的個數(shù)是呈線性對應的，因此，可以通過計 數(shù)器對新生成的電壓波形進行新的電壓周期數(shù)的計數(shù)，可以達到和直接對 換向器的換向次數(shù)進行計數(shù)相同的效果。對于有刷直流電機的電機轉軸來說，由于其需要根據(jù)線圈在恒磁場中 的位置變化而不斷切換電流的方向，所以有刷直流電機的電機轉軸內(nèi)都設 有換向器，換向器將外加的直流電源換向，給線圈供電；換向器每換向一 次，輸入電源線中的電流都會變化一次。因此，我們可以通過檢測輸入電 源線中電流的變化情況來判斷換向器的換向次數(shù)；而又由于電機在轉動一 圈時其換向器換向的次數(shù)是固定和可知的，如，有的電機轉軸轉動一周需要換向三次；有的電機轉軸轉動一周需要換向四次，電機越大，其所需要 的換向次數(shù)就越多，每個電機轉軸轉動一周所換向的次數(shù)可從電機的參數(shù) 中得知。因此，電阻R兩端的電壓變化周期數(shù)，也就是輸入電源線中的電 流變化周期數(shù)，與換向器的換向次數(shù)是相同的。若想得知電機轉軸的轉速，則可以將一分鐘或一秒鐘電流變化的次數(shù) 除以電機在轉動一圈時其換向器換向的次數(shù)，其商即為電機的轉速。電機 可以根據(jù)此轉速信息進行后續(xù)處理，如進行電機的限位的設置和控制等。 由于在得到了電機轉軸轉速或電機的轉軸的轉動圈數(shù)后，電機的限位設置 和限位操作方面的內(nèi)容，本領域的技術人員都是公知的，故在此不再贅述。不過，由于換向器的換向次數(shù)與電機的轉速是呈線性對應的，因此， 當電機需要進行限位設置時，并不一定需要再轉換為電機轉軸轉速，或電 機轉軸的轉動圈數(shù)；可以根據(jù)計數(shù)器2得到的電壓變化周期數(shù)來直接進行 限位設置或控制。在進行限位設置的時候，可以將電機到達想要設置成限 位位置處時計數(shù)器2中計數(shù)的電壓變化周期數(shù)記錄下來，成為到達限位位 置處的標示；在后續(xù)的電機運轉的過程中，比較計數(shù)器2中的數(shù)值， 一旦 到達之前記錄的數(shù)值，即說明電機到達了限位位置。電機限位裝置內(nèi)設置 了此有刷直流電機轉數(shù)檢測電路后，就可以方便的根據(jù)獲得電機轉軸轉動 的轉數(shù)對電機進行限位的設置和控制。這樣的設計結構簡單，成本低；加上整個有刷直流電機轉數(shù)檢測電路 與電機的輸入電源線相連，是獨立于電機存在的，因此有刷直流電機轉數(shù) 檢測電路若出現(xiàn)故障時，可以方便的檢修更換，而不會干擾電機的正常使 用，非常方便。限位控制模塊通常都是集成在用于控制電機運轉的電機控制裝置中 的，我們可以將電機控制裝置設置在電機外部，通過電源線控制電機的運 轉-,我們甚至可以將有刷直流電機轉數(shù)檢測電路中的計數(shù)器2甚至是放大 整形電路U都集成到電機的控制電路板中去，獨立在電機外，這樣，即使 它們中的任何一個出了故障需要維修或更換時，都不需要對電機內(nèi)部進行 操作。由于電機往往都會設置在比較隱蔽的位置，如窗簾中的電機可以設 置在窗簾的巻軸內(nèi)部；雙層玻璃中設置的窗簾的電機更是會設置在兩層玻璃中間，拆卸更為麻煩。因此，本實用新型中所述的有刷直流電機轉數(shù)檢 測電路尤其適合用于此類場合的電機。 '本實用新型中，串聯(lián)在有刷直流電機的輸入電源線中的電阻R、和并 聯(lián)在電阻R兩端的放大整形電路11構成了有刷直流電機轉數(shù)檢測電路的電 流變化檢測裝置1，通過在輸入電源線中串一個電阻R，檢測此電阻R兩端 的電壓變化情況的方式，來得到輸入電源線中的電流變化情況的，當然， 也可以采用其他的檢測輸入電源線中的電流變化周期數(shù)。以上內(nèi)容是結合具體的優(yōu)選實施方式對本實用新型所作的進一步詳 細說明，不能認定本實用新型的具體實施只局限于這些說明。對于本實用 新型所屬技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型構思的前提 下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應當視為屬于本實用新型的保護 范圍。
權利要求1、一種有刷直流電機轉數(shù)檢測電路，其特征在于，所述的有刷直流電機轉數(shù)檢測電路包括串聯(lián)在電機的輸入電源線中的電流變化檢測裝置，及與此電流變化檢測裝置信號連接、并對其電流變化周期數(shù)進行計數(shù)的計數(shù)器。
2、 如權利要求1所述的有刷直流電機轉數(shù)檢測電路，其特征在于， 所述的電流變化檢測裝置為串聯(lián)在有刷直流電機的輸入電源線中的電阻， 所述計數(shù)器對電阻兩端的電壓變化周期數(shù)進行計數(shù)。
3、 如權利要求2所述的有刷直流電機轉數(shù)檢測電路，其特征在于， 所述的電流變化檢測裝置還包括并聯(lián)在電阻兩端的放大整形電路，所述的 放大整形電路獲得電阻兩端的電壓信號，并進行放大整形后，將放大整形 后得到的電壓變化脈沖信號發(fā)送到計數(shù)器進行計數(shù)。
4、 一種有刷直流電機的電機限位裝置，包括有刷直流電機轉數(shù)檢測 電路和電機限位控制裝置，其特征在于，所述的有刷直流電機轉數(shù)檢測電 路包括串聯(lián)在電機的輸入電源線中的電流變化檢測裝置，及與此電流變 化檢測裝置信號連接、并對其電流變化周期數(shù)進行計數(shù)的計數(shù)器；所述的 電機限位控制裝置根據(jù)計數(shù)器的計數(shù)對電機進行限位控制。
5、 如權利要求4所述的有刷直流電機的電機限位裝置，其特征在于， 所述的電流變化檢測裝置為串聯(lián)在有刷直流電機的輸入電源線中的電阻， 所述計數(shù)器對電阻兩端的電壓變化周期數(shù)進行計數(shù)。
6、 如權利要求5所述的有刷直流電機的電機限位裝置，其特征在于，所述的電流變化檢測裝置還包括并聯(lián)在電阻兩端的放大整形電路，所述的 放大整形電路獲得電阻兩端的電壓信號，并迸行放大整形后，將放大整形 后得到的電壓變化脈沖信號發(fā)送到計數(shù)器進行計數(shù)。
7、 一種有刷直流電機，包括有刷直流電機轉數(shù)檢測電路，其特征在 于，所述的有刷直流電機轉數(shù)檢測電路包括串聯(lián)在電機的輸入電源線中 的電流變化檢測裝置，及與此電流變化檢測裝置信號連接、并對其電流變 化周期數(shù)進行計數(shù)的計數(shù)器。
8、 如權利要求7所述的有刷直流電機，其特征在于，所述的電流變化檢測裝置為串聯(lián)在有刷直流電機的輸入電源線中的電阻，所述計數(shù)器對 電阻兩端的電壓變化周期數(shù)進行計數(shù)。
9、如權利要求8所述的有刷直流電機，其特征在于，所述的電流變 化檢測裝置還包括并聯(lián)在電阻兩端的放大整形電路，所述的放大整形電路 獲得電阻兩端的電壓信號，并進行放大整形后，將放大整形后得到的電壓 變化脈沖信號發(fā)送到計數(shù)器進行計數(shù)。
專利摘要本實用新型公開了一種有刷直流電機轉數(shù)檢測電路、電機限位裝置及電機；所述的有刷直流電機轉數(shù)檢測電路包括串聯(lián)在電機的輸入電源線中的電流變化檢測裝置，及與此電流變化檢測裝置信號連接、并對其電流變化周期數(shù)進行計數(shù)的計數(shù)器。這樣的設計結構簡單，成本低；加上整個有刷直流電機轉數(shù)檢測電路與電機的輸入電源線相連，是獨立于電機存在的，因此有刷直流電機轉數(shù)檢測電路若出現(xiàn)故障時，可以方便的檢修更換，而不會干擾電機的正常使用，非常方便。
文檔編號G05D3/00GK201368723SQ200820212458
公開日2009年12月23日 申請日期2008年10月15日 優(yōu)先權日2008年10月15日
發(fā)明者王金友 申請人:王金友