[實用新型]一種木工車床電流保護系統

有效

• 申請號: 201620506727.1
• 申請日: 2016-05-30
• 公開（公告）號: CN206148932U
• 公開（公告）日: 2017-05-03
• 發明（設計）人: 謝桔隆;穆林;段武政;孫立斌
• 申請（專利權）人: 西安藍電驅動系統有限公司;青島金嶺電器有限公司
• 主分類號: H02H7/085
• 分類號: H02H7/085;H02P7/28
• 代理公司: 青島中天匯智知識產權代理有限公司37241
• 代理人: 萬桂斌

技術領域

本實用新型涉及木工車床控制技術領域，尤其涉及一種木工車床電流保護系統。

背景技術

臺式木工車床是一種結構簡單，操作方便的家用和工業實用車床。車床主軸由電機帶動皮帶傳動驅動，該電機分為直流電機、交流異步電機以及伺服電機。木工車床的工作原理為:由電機通過皮帶傳動機構,帶動車床主軸旋轉,主軸又通過頂尖或者卡盤帶動被加工零件旋轉，然后用刀具對工件進行切削,從而加工出不同形狀的回轉體。由于需要的切削力和加工表面的質量不同，木工機床在加工工作中需要機床主軸提供不同的輸出扭矩和轉速。

但是,目前大多數使用交流異步電機控制器的木工車床，控制器的整體體積較大，成本高、價格昂貴，低速扭矩小，很多只有單一的電流保護點；使用直流電機控制器的木工車床，電流保護點也比較單一。例如：對于直流電機的電流保護，目前一般的過程為：先根據整機實驗測試直流電機的發熱，根據直流電機的發熱情況確定直流電機電流的保護電流值I1，在整機運行的時候通過電流檢測電路檢測直流電機的電流值I2，當I2>I1的時候通過限制直流電機的頻率等措施降低供給直流電機的電流，從而保護直流電機不被損壞。

由于木工車床電機控制器軟件保護較硬件保護較慢，有時可能已經達到過電流值，而單一電流保護點沒有起到作用，不利于木工車床的使用和安全操作；并且當切削過程中手動進刀出現堵轉時，會出現較大電流，如果長時間堵轉則會損壞電機和控制器，單一的保護點明顯不能滿足木工車床的安全使用。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題在于針對上述現有木工車床電機電流保護點單一、保護形勢簡單，不利于木工車床的系統安全以及安全操作，影響正常運轉等，提出的一種木工車床電流保護系統，實現電流的全面保護，保障木工車床的切削效率與安全操作。

為了達到上述目的，本實用新型采用下列技術方案：一種木工車床電流保護系統，包括微控制器，電機以及分別與電機相連的IGBT驅動電路和電流采樣模塊；所述微控制器通過IGBT驅動電路控制電機動作，所述微控制器還包括電流保護點設置模塊，所述電流采樣模塊用以采集電機電流并傳輸到微控制器；所述電流采樣模塊與微控制器之間還連接有濾波電路、電壓比較器以及運算放大器，通過濾波電路濾除電流噪聲后經電壓比較器和運算放大器將電流放大傳輸到微控制器，所述電流采樣模塊采用電流采樣電阻進行電流采樣，根據電機特性，設置不同的保護點，對電機過流保護更全面，保證電機正常安全運轉。

優選的，所述電機兩端連接有續流二極管。

優選的，所述電流采樣模塊還可以采用電流傳感器和電流互感器。

進一步的，還包括與微控制器相連的數碼管，通過數字顯示提示操作人員，方便操作。

進一步的，所述微控制器還包括無極調速與扭矩調節模塊，由于直流電機的扭矩與電流成正比，通過對電流采樣，反饋、補償的方式，實時由無極調速與扭矩調節模塊控制電機電流，以實現對扭矩調節的控制。

進一步的，還包括與微控制器相連的電位器檢測模塊，微控制器檢測電位器電壓大小，從而通過無極調速與扭矩調節模塊調整電機驅動信號(PWM信號的脈沖寬度)來調整電機電壓，實現電機無極調速，方便用戶切削不同的材料。

與現有技術相比，本實用新型的優點在于：

1、本實用新型通過電流采樣模塊、并通過微控制器控制設置多個電流保護點，如硬件保護點、軟件保護點堵轉保護點等，對木工車床的電機實現全面過流保護，防止持續堵轉一直運行大電流燒毀電機和控制器，保證人員操作安全，提高木工車床切削效率與工作穩定性。

2、本實用新型還通過電位器檢測模塊和電流采樣模塊，由微控制器控制及無極調速與扭矩調節模塊控制，實現機床主軸低速大扭矩，保障電機的工作性能；通過微控制器實現驅動信號脈寬調整，改變電機電壓，實現電機無極調速，保證電機轉速平滑連續變化，而且可以在整個轉速的調節范圍內的任意一點穩定運行，保障木工車床的安全穩定運作，提高切削效率與切削精度。

附圖說明

圖1為本實用新型實施例電流保護系統結構示意圖；

圖2為本實用新型實施例電流保護原理框圖；

圖3為本實用新型實施例中電機無極調速與扭矩調節控制原理框圖。

具體實施方式

為了能夠更清楚的理解本實用新型的上述目的和優點，下面結合附圖對本實用新型的具體實施方式做詳細地描述：