直流電機故障是許多用戶經常遇到的問題，特別是在相關電機每天運行時間長。發生故障后更換電機零件或電機本身可能會花費相當昂貴的費用，而沒有人愿意這樣做。

我的一位追隨者向我提出了關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。

技術規格

“電源對大多數電器造成的傷害，有必要為我們的電器構建一個保護模塊，以保護它們免受電力波動的影響。

該項目的目標是設計和構建直流電機的保護模塊。因此該項目的目標是

? 設計并構建帶指示燈(LED) 的直流電機過壓保護模塊。

? 設計并構建帶指示燈(LED) 的直流電機欠壓保護模塊。

? 設計并構建帶指示燈(LED) 的電機溫度保護模塊(熱敏電阻)。

該電路對直流電機進行過壓和欠壓保護。繼電器可用于打開和關閉負載（12v 直流電機）。比較器用于檢測它是高還是低。過壓應為14V，欠壓應為10V。

還應構造必要的整流和濾波電路。

當檢測到任何故障時，應該出現必要的指示。

此外，當電機的勵磁繞組開路時，電路應該能夠檢測到這一點并關閉電機，因為當勵磁繞組開路時，電機內不再有磁通量，并且所有功率都直接饋送到電樞。

這使得電機一直運行直至發生故障。（我希望是對的？）。

1）直流電機電壓保護模塊電路圖

以下高電壓和低電壓切斷，非常適合上述用于保護直流電機免受高電壓和低電壓條件影響的應用。

提供了整個電路的解釋過/欠截止電壓電路

2）直流電機過熱保護模塊電路

第三個問題涉及電機溫升，可以通過集成以下簡單的溫度指示器電路來解決。

上述過熱保護器電路可能永遠不會允許勵磁繞組發生故障，因為任何繞組在熔斷之前都會首先升溫。如果上述電路檢測到設備有任何異常發熱，就會關閉電機，從而避免任何此類事故。

如何保護電機過流

下面的第三個想法分析了自動電機電流過載控制器電路設計。這個想法是阿里先生要求的。

技術規格

我需要一些幫助來完成我的項目。這是一個簡單的 12 伏電機，在過載時需要受到保護。

顯示數據并有助于設計。

由于沒有足夠的空間來添加過載保護電路，因此應使用最少的元件。

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 V1-V2 => 0.7 V 時，應發生切斷過載。

請查看隨附的過載圖，如果安培增加超過 0.7 安培，該圖應切斷。您對此圖有什么想法。電路是否復雜或需要添加一些元件？

電路分析

參考上面繪制的 12v 電機電流控制原理圖，這個概念似乎是正確的，但是電路實現（尤其是第二個圖中的電路實現）看起來不正確。

我們來一一分析圖：

第一個圖解釋了使用運算放大器和一些無源元件的基本電流控制級計算，看起來很棒。

如圖所示，只要 V1 - V2 小于 0.7V，運算放大器的輸出就應該為零，而當它達到 0.7V 以上時，輸出就應該變高，盡管這是可行的輸出端有一個 PNP 晶體管，而不是 NPN，......無論如何，讓我們繼續前進。

這里的 0.7V 是指連接到運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算放大器的另一個互補輸入引腳相交。運算放大器會為所連接的電機驅動器晶體管（設計中首選 NPN 晶體管）生成關閉觸發信號

然而在第二張圖中，這個條件不會被執行，事實上電路根本不會響應，讓我們看看為什么。

第二個示意圖中的錯誤

在第二張圖中，當電源打開時，跨接 0.1 歐姆電阻的兩個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降壓二極管，因此它將接收到一個電位，該電位可能為比 IC 反相引腳 2 低 0.7 V。

這將導致 (+) 輸入獲得比 IC 的 (-) 引腳低一些的電壓，從而一開始就會在 IC 的引腳 6 處產生零電位。當輸出電壓為零時，連接的 NPN 將無法啟動，電機將保持關閉狀態。

當電機關閉時，電路不會吸取任何電流，并且傳感電阻器上不會產生電位差。因此，電路將保持休眠狀態，不會發生任何事情。

第二張圖中還有另一個錯誤，所討論的電機需要連接在集電極和晶體管的正極之間，以使電路有效，繼電器可能會導致突然切換或顫動，因此不需要。

如果確實引用了繼電器，則可以按以下方式糾正和修改第二張圖：

在上圖中，可以看到運算放大器的輸入引腳被交換，以便運算放大器能夠在啟動時產生高輸出并允許電機啟動。如果電機因過載而開始消耗高電流，電流檢測電阻器將導致引腳 3 處產生更高的負電位，從而使引腳 3 電位低于引腳 2 處的參考 0.7 V。

這反過來會將運算放大器輸出恢復到零伏，關閉繼電器和電機，從而保護電機免受進一步的過流和過載情況的影響。

第三電機保護設計

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，迫使輸出在開始時變高。

隨著輸出變高，電機啟動并獲得動量，如果電機嘗試吸取超過指定值的電流，則在 0.1 歐姆電阻器上會產生等量的電勢差，此時該電勢開始上升的引腳 3 將開始經歷下降電位，當下降到引腳 2 電位以下時，輸出將快速恢復為零，從而切斷晶體管的基極驅動并立即關閉電機。

當電機在那一刻關閉時，引腳上的電勢將趨于正?；⒒謴偷皆紶顟B，這反過來將打開電機，并且情況將通過快速開/關保持自我調整驅動晶體管，保持對電機的正確電流控制。

為什么運放輸出端要加LED

運算放大器輸出端引入的 LED 基本上看起來就像一個普通的指示器，用于指示電機的過載保護切斷。

然而，它還具有另一個重要功能，即禁止運算放大器輸出永久導通偏移或泄漏。

任何 IC 741 的偏移電壓預計約為 1 至 2 V，足以使輸出晶體管保持導通狀態并使輸入切換毫無意義。LED 有效地阻止運算放大器的泄漏或偏移，并使晶體管和負載能夠根據輸入差分變化正確切換。

計算傳感電阻

檢測電阻可按下式計算：

R = 0.7/電流

這里，根據電機 0.7amp 電流限制的規定，電流傳感器電阻 R 的值應為

R = 0.7/0.7 = 1 歐姆

　審核編輯：湯梓紅