CN207819783U - 电源电路以及电机监测*** - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种电源电路以及电机监测***，涉及电机设备技术领域，包括：整流电路模块通过设置在整流电路中的高频高压二极管对电机提供的交流电压信号进行整流得到直流电压信号；整流电路模块还通过设置在整流电路中的限流电阻限制整流电路模块中的电流值；高压滤波电容模块对直流电压信号进行高频滤波得到高压直流信号；DC/DC电源模块对高压直流信号进行隔离降压变换得到低压直流信号，解决了现有技术中存在的电动机使用变频器供电过程中，变频器输出的电源电压范围过宽导致普通的高压DC/DC电源模块无法正常工作，且在启动时刻变频器会认为电机线圈短路而会自动停止输出，导致电机与电机监测装置均不能正常工作的技术问题。

Description

电源电路以及电机监测***

技术领域

本实用新型涉及电机设备技术领域，尤其是涉及一种电源电路以及电机监测***。

背景技术

目前，对电机性能和质量指标的要求越来越高，电机测试技术的发展与电机工业的发展是密切相关的。电机试验是对电机装配质量及技术性能综合评价的重要环节，是电机制造和生产的重要工序。

传统的试验设备和方法由于操作时间长，需观测的仪器多，人工读取测试数据和进行数据分析、计算，在一定程度上影响了电机试验的质量和精度。随着目前电机设计水平、工艺水平的进一步提升，以及电机原材料的性能不断提高，电机的性能和质量指标有了很大的提高。因此，对电机测试技术的要求也日益提高。

在一般的电机监测电路中，需要对监测装置提供外加电源，而且，电机的电压又分为交流直接供电和变频器供电两种情况，在变频器给电机供电的情况下，对于现有的取电电路的设计，变频器会认为负载短路，导致变频器会停止输出。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种电源电路以及电机监测***，以解决现有技术中存在的电机监测装置需要外接电源供电的问题，并且可以适应交流电源和变频器供电的两种情况，解决了在变频器给电机供电的情况下，变频器会认为负载短路，导致变频器会停止输出的技术问题。

第一方面，本实用新型实施例提供了一种电源电路，包括：整流电路模块、高压滤波电容模块以及直流/直流转换模块(简称DC/DC电源模块)；

所述整流电路模块与电机的三相交流电源连接，所述整流电路模块通过设置在所述整流电路中的高频高压二极管，对电机提供的交流电压信号进行整流，得到直流电压信号；

所述整流电路模块还通过设置在所述整流电路中的限流电阻，限制所述整流电路模块中的电流值；

所述高压滤波电容模块与所述整流电路模块连接，所述高压滤波电容模块对所述直流电压信号进行高频滤波，得到高压直流信号；

所述DC/DC电源模块与所述高压滤波电容模块连接，所述DC/DC电源模块对所述高压直流信号进行隔离降压变换，得到低压直流信号。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，所述整流电路模块为三相高频高压整流电路。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，每个所述限流电阻的阻值为大于等于10欧且小于等于50欧。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，所述高压直流信号的电压值为所述电机提供的交流电压信号的电压值的1.414倍。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，还包括：与所述DC/DC电源模块连接的低压滤波电容模块。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，所述低压滤波电容模块对所述DC/DC电源模块输出的所述低压直流信号进行滤波，得到5V电压直流信号。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，还包括：与所述低压滤波电容模块连接的若干个电源芯片。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第七种可能的实施方式，其中，若干个所述电源芯片对所述5V电压直流信号进行电压值变换，得到4.2V电压直流信号和/或3.3V电压直流信号。

第二方面，本实用新型实施例还提供一种电机监测***，包括：电机、电机监测装置以及如第一方面所述的电源电路；

所述电源电路一端与所述电机连接，另一端与所述电机监测装置连接。

结合第二方面，本实用新型实施例提供了第二方面的第一种可能的实施方式，其中，所述电机通过所述电源电路对所述电机监测装置提供电量。

本实用新型实施例提供的技术方案带来了以下有益效果：本实用新型实施例提供的电源电路以及电机监测***中，电源电路包括：高压滤波电容模块、DC/DC电源模块与整流电路模块，其中，整流电路模块与电机的三相交流电源连接，整流电路模块通过设置在整流电路中的高频高压二极管，对电机提供的交流电压信号进行整流从而得到直流电压信号，再者，整流电路模块还通过设置在整流电路中的限流电阻，限制整流电路模块中的电流值，此外，高压滤波电容模块与整流电路模块连接，高压滤波电容模块对直流电压信号进行高频滤波从而得到高压直流信号，而且，DC/DC电源模块与高压滤波电容模块连接，DC/DC电源模块对高压直流信号进行隔离降压变换从而得到低压直流信号，通过高频高压二极管组成高频高压整流电路，利用较小的滤波电容便可以得到高压直流信号，此高压直流信号能够通过普通的高压DC/DC电源模块得到低压直流信号，从而实现了工频直接供电与变频器供电两种方式的兼容，因此在变频器输出电压波动时，电源电路也能够正常工作，再者，通过高频高压整流电路中的限流电阻，与电感线圈的亚欧姆级内阻相比，阻值要大很多，从而使变频器检测到的信号正常，不会认为存在短路情况，因此能够保证正常工作，从而解决了现有技术中存在的在电动机使用变频器供电过程中，变频器输出的电源电压范围过宽从而导致普通的高压DC/DC电源模块无法正常工作，且电动机运转之前变频器会检测电机线圈的接线情况，在启动时刻变频器会认为电机线圈短路从而会自动停止输出，导致电机与电机监测装置均不能正常工作的技术问题。

本实用新型的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的电源电路的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的电源电路的另一结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的电源电路的另一结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的电机监测***的结构示意图。

图标：1-电源电路；11-整流电路模块；111-高频高压二极管；112-限流电阻；12-高压滤波电容模块；13-DC/DC电源模块；14-电机；141-三相交流电源；15-低压滤波电容模块；16-电源芯片；2-电机监测***；21-电机监测装置。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

目前在电动机使用变频器供电过程中，低频时变频器输出的等效电压过低，高频时变频器输出的等效电压又过高，因此变频器输出的电源电压范围过宽，普通的高压直流/直流转换模块(简称DC/DC电源模块)无法正常工作；再者，变频器为电机供电，电动机运转之前变频器会检测电机线圈的接线情况，在启动时刻由于电源模块内部的高压电容电压不能突变，在启动时刻会导致变频器认为电机线圈短路，变频器会自动停止输出，从而导致电机与电机监测装置均不能正常工作，基于此，本实用新型实施例提供的一种电源电路以及电机监测***，可以解决现有技术中存在的在电动机使用变频器供电过程中，变频器输出的电源电压范围过宽从而导致普通的高压DC/DC电源模块无法正常工作，且电动机运转之前变频器会检测电机线圈的接线情况，在启动时刻变频器会认为电机线圈短路从而会自动停止输出，导致电机与电机监测装置均不能正常工作的技术问题。

为便于对本实施例进行理解，首先对本实用新型实施例所公开的一种电源电路以及电机监测***进行详细介绍。

实施例一：

本实用新型实施例提供的一种电源电路，也可以为智能电机监测装置电源电路，如图1所示，电源电路1包括：整流电路模块11、高压滤波电容模块12以及直流/直流转换模块(简称DC/DC电源模块)13。

其中，整流电路模块11与电机14的三相交流电源141连接，整流电路模块11通过设置在整流电路中的高频高压二极管111，对电机14提供的交流电压信号进行整流，得到直流电压信号。

优选的，整流电路模块11为三相高频高压整流电路。因此，整流电路模块11的三相电源端外接电机14的三相交流电源141，高频高压整流电路通过三相电源输入电机的三相交流电压。

作为本实施例的优选实施方式，整流电路模块11还通过设置在整流电路中的限流电阻112，限制整流电路模块11中的电流值。作为本实施例的另一种实施方式，每个限流电阻112的阻值为大于等于10欧且小于等于50欧。

进一步的是，高压滤波电容模块12与整流电路模块11连接，高压滤波电容模块12对直流电压信号进行高频滤波，得到高压直流信号。作为本实施例的另一种实施方式，高频滤波电容可以为103/1KV贴装电容，即贴片电容。

在实际应用中，高压直流信号的电压值为电机14提供的交流电压信号的电压值的1.414倍，具体的，高压直流信号的电压值为与电机14电源交流电压信号对应的1.414倍峰值的高压直流信号。

具体的，DC/DC电源模块13与高压滤波电容模块12连接，DC/DC电源模块13对高压直流信号进行隔离降压变换，得到低压直流信号。因此，DC/DC电源模块13可以为高压DC/DC电源模块。

如图2所示，电源电路1还包括：与DC/DC电源模块13连接的低压滤波电容模块15。需要说明的是，低压滤波电容模块15对DC/DC电源模块13输出的低压直流信号进行滤波，得到5V电压直流信号，即稳定、干净的5V直流电压。

作为本实施例的另一种实施方式，如图2所示，电源电路1还包括：与低压滤波电容模块15连接的若干个电源芯片16。若干个电源芯片16对5V电压直流信号进行电压值变换，得到4.2V电压直流信号和/或3.3V电压直流信号。

如图3所示，其中A、B、C三相电源外接电机14的三相交流电压信号，经过由高频高压二极管V201、V202、V203、V204、V205、V206组成的三相高压整流电路，三相高压整流电路对电机14从A、B、C三相输入的交流电压信号进行整流，得到直流电压信号。如图3所示，在电路中采用UF4007型号的二极管作为该六个高频高压二极管111。

同时，使用限流电阻R230、R231、R232、R233、R234、R235进行限流，能够解决上电时刻高压DC/DC电源模块内部在初始上电时刻充电电流过大的问题，尤其在变频器供电时，如果此充电电流过大则很可能导致变频器检测到线圈短路而停止三线电源输出，而通过图3中的限流电阻R230、R231、R232、R233、R234、R235进行限流，便可以解决该问题。

之后，如图3所示，使用高频高压滤波电容C201对通过整流电路得到的直流电压信号进行高频滤波，得到高压直流信号，此时，C201输出的电压值为电机14输入的电压的1.414倍。如图3所示，该高频高压滤波电容C201可以为103/1KV贴装电容。

然后，如图3所示，C201上电压即稳定电压VZ，通过高压DC/DC电源模块，将高压直流信号隔离变换为5V电压直流信号，即提供直流电源+5VD1，因此，直流电源+5VD1与高压DC/DC电源模块的输入电源VZ完全隔离。其中，直流电源+5VD1可以用于为电机监测装置中检测模块的低压部分进行供电。

之后，直流电源+5VD1通过低压滤波电容模块15即图3中的C202、C203、C204、C205、C206、C207进行滤波，过滤掉开关电源中的高频分量，得到稳定、干净的5V直流电压，从而确保5V直流电压的稳定与干净。

需要说明的是，由于电机监测装置还需要为其中的通讯模块提供+4.2V电压即+4.2VD1，因此，如图3所示，可以使用MP2307型号的电源芯片，将5V变换为4.2V，从而提供+4.2V通讯电源，为通讯模块等相关工作提供电量。

同样的，由于电机监测装置中还需要为检测模块中的中央处理器(CentralProcessing Unit，简称CPU)提供直流3.3V电压即+3.3VD1，因此，如图3所示，可以使用1117-3.3型号的电源芯片，将5V变换为3.3V，从而提供CPU电源，为CPU等相关工作提供电量。

对于现有技术而言，电动机使用工频供电时，可以正常使用，但在电动机使用变频器供电时，低频时变频器输出的等效电压过低，在5Hz时，只有十多伏电源电压，但在50Hz以上时，变频器输出为220V或380V电压，因此，变频器输出的电源电压范围过宽，普通的高压DC/DC电源模块无法正常工作。再者，变频器为电机供电，电动机运转之前，会检测电机线圈的接线情况，当判断电机起动电流过大时，变频器认为线圈短路，会停止交流电源输出，当将普通的高压DC/DC电源模块直接接入到变频器输出时，在启动时刻由于电源模块内部的高压电容电压不能突变，在启动时刻会导致变频器认为电机线圈短路，变频器自动停止输出，从而导致电机与电机监测装置均不能正常工作。

通过提供高频高压二极管111，组成高频高压整流电路，使用较小的滤波电容便可以得到与输入交流电压对应的1.414倍峰值的高压直流信号，此高压直流信号能够通过普通的高压DC/DC电源模块得到电机监测装置所需要的低压直流信号，如+12V、+5V、+4.2V、+3.3V等电源。需要说明的是，该高频高压二极管111而非普通工频供电时的低频二极管，低频二极管在高频下为断路，因此无法工作。

再者，通过在高频高压整流部分增加大功率的限流电阻112，即采用在高频高压整流部分安装大功率限流电阻112的结构，由于每个限流电阻112阻值在10至50欧姆之间，相当于在电机监测装置的电源部分增加了20至100欧姆的电阻，与电感线圈的亚欧姆级的内阻相比，要大很多，从而使变频器检测到的信号正常，不会认为存在短路情况，因此能够保证正常工作。

本实施例中，电机监测装置的电源部分不需要外接电源，直接取自电机14电压。电机14的供电电源分为交流电源直接接入与变频器供电两种方式，本实施例提供的电源电路通过将带有限流电阻112的高频整流滤波与高压DC/DC电源模块结合，从而为电机监测装置提供电量，因此能够满***流电源直接接入与变频器供电两种方式。因此，在该智能监测的电源***中，电源可以采用从电机14电压直接取电的方式，能够支持工频直接供电与变频器供电两种方式的兼容，使变频器输出电压波动时，电源电路也能够正常工作以及不发生损坏。

现有的电动机的监测装置中需要外接电源，而本实施例提供的电源电路不需要再外接电源，能够就地从电动机上获取电源。当然同时还解决了交流电源直接给电机供电和通过变频器给电机供电，在这两种运行方式下的取电问题。

因此，电源电路1不仅可以给监测装置供电，还不需要外加电源，能够直接从电机的电压回路取电。再者，电机的电压分为交流直接供电和变频器供电两种情况，在变频器给电机供电的情况下，通过本实施例提供的电源电路，变频器不会再认为负载短路，从而保证电机、电机监测装置正常工作。

实施例二：

本实用新型实施例提供的一种电机监测***，如图4所示，电机监测***2包括：电机14、电机监测装置21以及上述实施例一提供的电源电路。

作为一个优选方案，电源电路1一端与电机14连接，另一端与电机监测装置21连接。因此，电机14通过电源电路1对电机监测装置21提供电量。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件的相对数字表达式和数值并不限制本实用新型的范围。

在这里示出和描述的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制，因此，示例性实施例的其他示例可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

附图中的框图显示了根据本实用新型的多个实施例的***和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图中的每个方框、以及框图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的***来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

本实用新型实施例提供的电机监测***，与上述实施例提供的电源电路具有相同的技术特征，所以也能解决相同的技术问题，达到相同的技术效果。

另外，在本实用新型实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的***、装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个***，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本实用新型各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本实用新型的具体实施方式，用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制，本实用新型的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种电源电路，其特征在于，包括：整流电路模块、高压滤波电容模块以及DC/DC电源模块；

所述整流电路模块与电机的三相交流电源连接，所述整流电路模块通过设置在所述整流电路中的高频高压二极管，对电机提供的交流电压信号进行整流，得到直流电压信号；

所述整流电路模块还通过设置在所述整流电路中的限流电阻，限制所述整流电路模块中的电流值；

所述高压滤波电容模块与所述整流电路模块连接，所述高压滤波电容模块对所述直流电压信号进行高频滤波，得到高压直流信号；

所述DC/DC电源模块与所述高压滤波电容模块连接，所述DC/DC电源模块对所述高压直流信号进行隔离降压变换，得到低压直流信号。

2.根据权利要求1所述的电源电路，其特征在于，所述整流电路模块为三相高频高压整流电路。

3.根据权利要求1所述的电源电路，其特征在于，每个所述限流电阻的阻值为大于等于10欧且小于等于50欧。

4.根据权利要求1所述的电源电路，其特征在于，所述高压直流信号的电压值为所述电机提供的交流电压信号的电压值的1.414倍。

5.根据权利要求1所述的电源电路，其特征在于，还包括：与所述DC/DC电源模块连接的低压滤波电容模块。

6.根据权利要求5所述的电源电路，其特征在于，所述低压滤波电容模块对所述DC/DC电源模块输出的所述低压直流信号进行滤波，得到5V电压直流信号。

7.根据权利要求6所述的电源电路，其特征在于，还包括：与所述低压滤波电容模块连接的若干个电源芯片。

8.根据权利要求7所述的电源电路，其特征在于，若干个所述电源芯片对所述5V电压直流信号进行电压值变换，得到4.2V电压直流信号和/或3.3V电压直流信号。

9.一种电机监测***，其特征在于，包括：电机、电机监测装置以及如权利要求1-8任一项所述的电源电路；

所述电源电路一端与所述电机连接，另一端与所述电机监测装置连接。

10.根据权利要求9所述的电机监测***，其特征在于，所述电机通过所述电源电路对所述电机监测装置提供电量。