本實用新型涉及電動工具技術領域，特別是涉及一種恒速電磨控制電路。

背景技術：

電磨一般均設有多個檔位的速度，不同工作情況對應的工作速度不同，當電磨有負載時，現(xiàn)有電磨轉速將衰減，無法保證速度恒定，而且同一檔位的速度由于所帶負載的不同，轉速衰減也有大有小，當速度衰減過大時，無法正常工作；另外，現(xiàn)有電磨是直接上電的，上電時電流沖擊比較大，影響電機的使用壽命。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型所要解決的技術問題是：為了克服現(xiàn)有技術中的不足，本實用新型提供一種恒速電磨控制電路。

本實用新型解決其技術問題所要采用的技術方案是：一種恒速電磨控制電路，包括微處理器U1、轉速調節(jié)電位器RV1、雙向可控硅Q1、電機M、霍爾元件H1和電源開關，微處理器U1采用PIC16F688單片機，電源VCC為5V，為PIC16F688單片機及其外圍電路供電，所述雙向可控硅Q1的陽極A1與電源VCC連接，所述雙向可控硅Q1的陽極A2串聯(lián)電感L1后與電機M的一電源端連接，電機M的另一電源端串接電感L2后連接至電源開關的觸點SWB，電源開關的觸點SWA串聯(lián)電感L3后連接至電源VCC，且觸點SWB與觸點SWA之間接一保護電容C1；轉速調節(jié)電位器RV1的電源腳接電源VCC、地腳接地GND、滑動觸點經電阻R11后連接至微處理器U1的一輸入引腳，并且電阻R11連接一電容C5后接地；微處理器U1的PWM輸出引腳串接電阻R12后與雙向可控硅Q1的陽極A1連接；所述霍爾元件H1采集電機M兩個磁鋼M1和M2的磁信號，所述霍爾元件H1的正向輸出引腳接電源VCC，同時接電阻R6的一端，電阻R6的另一端接微處理器U1的轉速輸入引腳SPEED，所述霍爾元件H1的負向輸出引腳接微處理器U1的轉速輸入引腳SPEED，同時接一電容C6后接地GND；電源VCC與地GND之間接一電容R7。

進一步，還包括過流保護電路，所述過流保護電路包括電阻R7、電阻R9和電容C3，所述電阻R7串接在雙向可控硅Q1的陽極A1與電源VCC之間，雙向可控硅Q1的陽極A1與電阻R7的公共端與地GND之間依次串接電阻R9和電容C3，且電阻R9和電容C3的公共端電壓為過流保護電壓OCP，所述過流保護電壓OCP與微處理器U1的過流保護電壓OCP輸入引腳連接。

進一步，還包括整流濾波電路，所述整流濾波電路包括穩(wěn)壓二極管Z2，整流二極管D1和D2，電阻R1、R2、R3、R4、R5和R8以及電容CE1、C2和C4，所述電容CE1為電解電容，所述電阻R4、電容CE1和電容C2并聯(lián)后串聯(lián)在電源VCC與地GND之間，所述穩(wěn)壓二極管Z2的陰極與電源VCC，穩(wěn)壓二極管Z2的陽極與整流二極管D1的陰極連接，整流二極管D1的陽極與地GND連接，所述穩(wěn)壓二極管Z2的陽極與電源開關的觸點SWB之間依次串聯(lián)電阻R2、R1和R3，且電阻R2和電阻R1串聯(lián)電路的兩端并聯(lián)電容C4；所述整流二極管D2、電阻R8和R5依次串接在電源VCC與電源開關的觸點SWB之間，且整流二極管D2的陰極與電源VCC連接，整流二極管D2的陽極輸出電壓信號ZERO，電壓信號ZERO連接至微處理器U1的電壓信號ZERO輸入引腳。

工作原理：

(1)速度恒定

速度恒定是指在各個調速檔位使用時，當電磨有負載時，普通電磨轉速將衰減，本實用新型的電磨通過功率補償可以保持相對恒定的轉速。

恒速原理：

霍爾元件H1通過采集電機M風葉上的2個磁鋼M1和M2的磁信號，獲得了電機M的實時轉速SPEED，轉速信號SPEED通過霍爾元件H1轉換為了高低電平，被送入微處理器U1。

用戶手動撥動轉速調節(jié)電位器RV1，轉速調節(jié)電位器RV1上面產生0～5V連續(xù)可變直流電壓信號被送入微處理器U1處理，用于調整設定電磨對應轉速。

空載時，當霍爾元件H1采集的轉速和轉速調節(jié)電位器RV1設定的轉速比較，當H1轉速低于RV1設定值，微處理器U1通過調整雙向可控硅Q1的觸發(fā)角加速，反之，當H1轉速高于RV1設定值，微處理器U1通過調整雙向可控硅Q1的觸發(fā)角減速，這樣電機M的轉速基本恒定在設定轉速的誤差范圍之內。

加載時，由于電機M轉速突然下降，導致H1采集的轉速SPEED也下降，因此微處理器U1必須采取加速措施，直到H1轉速和RV1設定轉速基本相等時停止加速處理，以保證電磨的轉速恒定。但是假如負載很重超出電機最大額定功率，那么這個補償作用則會受制于電機本身的功率，因此當電機處于低轉速，且負載合理時，補償效果最為明顯。

(2)過流保護

過流保護指工作電流超過一定的值，可以停止電機運轉，保護電機。

保護原理：

通過實時采集電阻R7上的電壓信號OCP，送入微處理器U1轉換成電流信號，當電流超過程序設定的值，那么微處理器U1將會關閉雙向可控硅Q1的觸發(fā)，斷開電機M回路，電機M停轉，直到用戶關閉電源，重新啟動方可恢復正常。電路中，OCP為電阻R9和電容C3公共端的電壓信號，當電路充電完成時，電阻R9上的電流為零，電阻R9上的電壓為零，因此電阻R9和電容C3公共端的電壓即為電阻R7一端的電壓，通過與電源VCC進行計算可以確定電阻R7上的電壓。

(3)開機軟啟動

開機軟啟動指上電電機M運轉具有軟啟動功能，保護電機M，降低市電干擾。

工作原理：

上電時微處理器U1通過控制雙向可控硅Q1的相位角，使雙向可控硅Q1控制交流回路通過的平均電壓，也就是電機M端電壓是慢慢變大，這樣電機M就避免上電直接沖擊，增加電機M使用壽命，并且減少對市電的干擾。另外，交流回路中串接多個電感L1、L2和L3，在上電時起到平滑電流的作用，也限制了電流的沖擊。

本實用新型的有益效果是：本實用新型提供的一種恒速電磨控制電路，采用微處理器通過控制可控硅的觸發(fā)角進行電磨速度的補償，保證了電磨的輸出恒速，提高了電磨速度的穩(wěn)定性。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明。

圖1是本實用新型最佳實施例的原理示意圖。

具體實施方式

現(xiàn)在結合附圖對本實用新型作詳細的說明。此圖為簡化的示意圖，僅以示意方式說明本實用新型的基本結構，因此其僅顯示與本實用新型有關的構成。

如圖1所示，本實用新型的一種恒速電磨控制電路，包括微處理器U1、轉速調節(jié)電位器RV1、雙向可控硅Q1、電機M、霍爾元件H1和電源開關，所述雙向可控硅Q1的陽極A1與電源VCC連接，所述雙向可控硅Q1的陽極A2串聯(lián)電感L1后與電機M的一電源端連接，電機M的另一電源端串接電感L2后連接至電源開關的觸點SWB，電源開關的觸點SWA串聯(lián)電感L3后連接至電源VCC，且觸點SWB與觸點SWA之間接一保護電容C1；轉速調節(jié)電位器RV1的電源腳接電源VCC、地腳接地GND、滑動觸點經電阻R11后連接至微處理器U1的一輸入引腳，并且電阻R11連接一電容C5后接地；微處理器U1的PWM輸出引腳串接電阻R12后與雙向可控硅Q1的陽極A1連接；所述霍爾元件H1采集電機M兩個磁鋼M1和M2的磁信號，所述霍爾元件H1的正向輸出引腳接電源VCC，同時接電阻R6的一端，電阻R6的另一端接微處理器U1的轉速輸入引腳SPEED，所述霍爾元件H1的負向輸出引腳接微處理器U1的轉速輸入引腳SPEED，同時接一電容C6后接地GND；電源VCC與地GND之間接一電容R7。微處理器U1采用PIC16F688單片機，電源VCC為5V，為PIC16F688單片機及其外圍電路供電。

還包括過流保護電路，所述過流保護電路包括電阻R7、電阻R9和電容C3，所述電阻R7串接在雙向可控硅Q1的陽極A1與電源VCC之間，雙向可控硅Q1的陽極A1與電阻R7的公共端與地GND之間依次串接電阻R9和電容C3，且電阻R9和電容C3的公共端電壓為過流保護電壓OCP，所述過流保護電壓OCP與微處理器U1的過流保護電壓OCP輸入引腳連接。

還包括整流濾波電路，所述整流濾波電路包括穩(wěn)壓二極管Z2，整流二極管D1和D2，電阻R1、R2、R3、R4、R5和R8以及電容CE1、C2和C4，所述電容CE1為電解電容，所述電阻R4、電容CE1和電容C2并聯(lián)后串聯(lián)在電源VCC與地GND之間，所述穩(wěn)壓二極管Z2的陰極與電源VCC，穩(wěn)壓二極管Z2的陽極與整流二極管D1的陰極連接，整流二極管D1的陽極與地GND連接，所述穩(wěn)壓二極管Z2的陽極與電源開關的觸點SWB之間依次串聯(lián)電阻R2、R1和R3，且電阻R2和電阻R1串聯(lián)電路的兩端并聯(lián)電容C4；所述整流二極管D2、電阻R8和R5依次串接在電源VCC與電源開關的觸點SWB之間，且整流二極管D2的陰極與電源VCC連接，整流二極管D2的陽極輸出電壓信號ZERO，電壓信號ZERO連接至微處理器U1的電壓信號ZERO輸入引腳。

工作原理：

(1)速度恒定

速度恒定是指在各個調速檔位使用時，當電磨有負載時，普通電磨轉速將衰減，本實用新型的電磨通過功率補償可以保持相對恒定的轉速。

恒速原理：

霍爾元件H1通過采集電機M風葉上的2個磁鋼M1和M2的磁信號，獲得了電機M的實時轉速SPEED，轉速信號SPEED通過霍爾元件H1轉換為了高低電平，被送入微處理器U1。

用戶手動撥動轉速調節(jié)電位器RV1，轉速調節(jié)電位器RV1上面產生0～5V連續(xù)可變直流電壓信號被送入微處理器U1處理，用于調整設定電磨對應轉速。

空載時，當霍爾元件H1采集的轉速和轉速調節(jié)電位器RV1設定的轉速比較，當H1轉速低于RV1設定值，微處理器U1通過調整雙向可控硅Q1的觸發(fā)角加速，反之，當H1轉速高于RV1設定值，微處理器U1通過調整雙向可控硅Q1的觸發(fā)角減速，這樣電機M的轉速基本恒定在設定轉速的誤差范圍之內。

加載時，由于電機M轉速突然下降，導致H1采集的轉速SPEED也下降，因此微處理器U1必須采取加速措施，直到H1轉速和RV1設定轉速基本相等時停止加速處理，以保證電磨的轉速恒定。但是假如負載很重超出電機最大額定功率，那么這個補償作用則會受制于電機本身的功率，因此當電機處于低轉速，且負載合理時，補償效果最為明顯。

(2)過流保護

過流保護指工作電流超過一定的值，可以停止電機運轉，保護電機。

保護原理：

通過實時采集電阻R7上的電壓信號OCP，送入微處理器U1轉換成電流信號，當電流超過程序設定的值，那么微處理器U1將會關閉雙向可控硅Q1的觸發(fā)，斷開電機M回路，電機M停轉，直到用戶關閉電源，重新啟動方可恢復正常。電路中，OCP為電阻R9和電容C3公共端的電壓信號，當電路充電完成時，電阻R9上的電流為零，電阻R9上的電壓為零，因此電阻R9和電容C3公共端的電壓即為電阻R7一端的電壓，通過與電源VCC進行計算可以確定電阻R7上的電壓。

(3)開機軟啟動

開機軟啟動指上電電機M運轉具有軟啟動功能，保護電機M，降低市電干擾。

工作原理：

上電時微處理器U1通過控制雙向可控硅Q1的相位角，使雙向可控硅Q1控制交流回路通過的平均電壓，也就是電機M端電壓是慢慢變大，這樣電機M就避免上電直接沖擊，增加電機M使用壽命，并且減少對市電的干擾。另外，交流回路中串接多個電感L1、L2和L3，在上電時起到平滑電流的作用，也限制了電流的沖擊。

以上述依據本實用新型的理想實施例為啟示，通過上述的說明內容，相關的工作人員完全可以在不偏離本實用新型的范圍內，進行多樣的變更以及修改。本項實用新型的技術范圍并不局限于說明書上的內容，必須要根據權利要求范圍來確定其技術性范圍。