CN103532479A - 一种电机调速器 - Google Patents
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Abstract
一种电机调速器，包括与电机相连接的双向可控硅Q2和控制所述双向可控硅Q2的信号发生及触发电路，所述信号发生及触发电路具体包括：双向触发二极管Q1、RC充放电回路和箝位电路，其中，双向触发二极管Q1的输出端连接所述双向可控硅Q2的控制极；RC充放电回路，包括相互串联连接的电位器R和电容C1，电位器R和电容C1串联的连接点与所述双向触发二极管Q1的输入端相连；电容C1的另一端接所述双向可控硅Q2的第一阳极；电位器R的另一端接所述双向可控硅Q2的第二阳极；所述箝位电路，包括相互串联连接的开关二极管D1和电阻R3，所述箝位电路直接并联在所述电容C1的两端。单向调节控制电机启动时有较大的力矩，可避免电机启动的卡死现象。
Description
技术领域
本发明涉及一种电机调速器。具体地说涉及一种可输出单相电流，使得电机的启动力矩大的电机调速器。
背景技术
交直流两用电机由于生产工艺简单及免维护等优点，一直是电动工具及园林工具首选的电机类型，由于此类电机存在空载功耗大、效率低及电压输出时误触发及无触发的问题，一般使用电位调节器控制导通来控制电机转速。
中国专利文献CN202772840U公布了一种电机调速器，包括与电机相连接的可控硅和控制所述可控硅的移相信号发生及触发电路，所述移相信号发生及触发电路包括单向移相控制电路、双向移相控制电路和开关变阻器，所述开关变阻器上设置有变阻器和开关组件，所述开关组件和变阻器为一体式结构，所述变阻器与所述单向移相控制电路相连接，所述开关组件切换所述单向移相控制电路与双向移相控制电路的工作状态。该电机调速器能改变电机所获得的电压、控制转速，但是其存在以下缺陷：电机调速器的触发形成的电流一般在电流周期上0度-180度和180度-360度均有触发的交流电，启动力矩小，满足不了使用的要求。
发明内容
为此，本发明要解决的技术问题在于现有的电机调速器触发形成交流电带来的启动力矩小，进而提供一种启动力矩大的电机调速器。
为实现上述目的，本发明的技术方案如下：
本发明所述的一种电机调速器，包括与电机相连接的双向可控硅Q2和控制所述双向可控硅Q2的信号发生及触发电路，所述信号发生及触发电路具体包括：双向触发二极管Q1、RC充放电回路和箝位电路，其中，所述信号双向触发二极管Q1，所述信号双向触发二极管Q1的输出端连接所述双向可控硅Q2的控制极；所述RC充放电回路，包括相互串联连接的电位器R和电容C1，所述电位器R和电容C1串联的连接点与所述信号双向触发二极管Q1的输入端相连；所述电容C1不与所述电位器R直接相连的一端接所述双向可控硅Q2的第一阳极；所述电位器R不与所述电容C1直接相连的一端接所述双向可控硅Q2的第二阳极；所述箝位电路直接并联在所述电容C1的两端。
本发明所述的一种电机调速器，所述RC充放电回路的电位器R具体包括电阻R1、电阻R2、电位器VR1和电位器VR2，其中，所述电位器VR1与所述电阻R2串联后再与所述电位器VR2并联。
本发明所述的一种电机调速器，所述箝位电路，包括相互串联连接的开关二极管D1和电阻R3。
本发明所述的一种电机调速器，所述箝位电路中所述开关二极管D1的正极与所述电阻R3的一端直接相连。
本发明所述的一种电机调速器，所述箝位电路中所述开关二极管D1的负极与所述电阻R3的一端直接相连。
本发明所述的一种电机调速器，所述箝位电路，包括三极管Q3、电阻R4、电阻R5和电阻R6，其中，所述电阻R4与所述电阻R5串联连接，所述电阻R4不与所述电阻R5直接连接的一端与所述三极管Q3的发射极相连并且它们的连接点共同接所述电容C1的一端；所述电阻R5不与所述电阻R4直接连接的一端直接接所述电容C1的另一端；所述三极管Q3的集电极与电阻R6的一端相连，所述电阻R6的另一端与所述电容C1的另一端相连；所述三极管Q3的基极与所述电阻R4和所述电阻R5直接相连的连接点相连。
本发明的有益效果是：
1.本发明所述的一种电机调速器，包括与电机相连接的双向可控硅Q2和控制所述双向可控硅Q2的信号发生及触发电路，所述信号发生及触发电路具体包括：双向触发二极管Q1、RC充放电回路和箝位电路，其中，
所述信号双向触发二极管Q1，所述信号双向触发二极管Q1的输出端连接所述双向可控硅Q2的控制极；
所述RC充放电回路，包括相互串联连接的电位器R和电容C1，所述电位器R和电容C1串联的连接点与所述信号双向触发二极管Q1的输入端相连；所述电容C1不与所述电位器R直接相连的一端接所述双向可控硅Q2的第一阳极；所述电位器R不与所述电容C1直接相连的一端接所述双向可控硅Q2的第二阳极；所述箝位电路，包括相互串联连接的开关二极管D1和电阻R3，所述箝位电路直接并联在所述电容C1的两端。通过调节所述电位器R实现双向触发二极管Q1在电路周期上的信号发生时间点，控制双向可控硅Q2的导通角。通过所述电容C1两端与所述箝位电路并联，实现将可控硅的单向调节和双向调节融为一体：调节所述电位器R的电阻值，改变所述电容C1的充放电时间，R阻值较大时电容C1只能单向充电到触发电压值，实现单向调节；电位器阻值较小时电容C1两端由于分压变大，可以双向充电到触发电压值，实现双向调节，由此实现将双向可控硅的单向调节和双向调节融为一体，单向调节满足电机启动时对较窄转速范围及较大力矩的要求，双向调节满足电机大功率输出的要求：单向调节控制电机启动时有较大的力矩，避免电机启动的卡死现象。
2.本发明所述的一种电机调速器，所述RC充放电回路的电位器R具体包括电阻R1、电阻R2、电位器VR1和电位器VR2，其中，所述电位器VR1与所述电阻R2串联后再与所述电位器VR2并联。通过接入有级电位器可以实现有级调节，通过接入无级电位器实现无级调节，较对比文件中的电机调速器去除了至少一到二对触点，实现零触头，产品结构更简单、成本低、使用寿命长、产品更加安全可靠。
附图说明
图1 是本发明的一个实施例的电机调速器的电路结构图。
图2 是本发明的另一个实施例的电机调速器的电路结构图。
图3 是LN输入的交流电示意图。
图4 是电位器电阻过大时电路未导通示意图。
图5 是电位器电阻变小时开始小角度单通单向电流示意图。
图6 是电位器电阻继续变小时大角度导通双向电流示意图。
图7 是本发明另一个实施例的包括三极管的箝位电路的电机调速器的结构示意图。
具体实施方式
实施例1：
参见图1所示，本实施例中提供的一种电机调速器，包括与电机相连接的双向可控硅Q2和控制所述双向可控硅Q2的信号发生及触发电路，所述信号发生及触发电路具体包括：双向触发二极管Q1、RC充放电回路和箝位电路，其中，所述双向触发二极管Q1的第一端连接所述双向可控硅Q2的控制极；所述RC充放电回路，包括相互串联连接的电位器R和电容C1，所述电位器R和电容C1串联的连接点与所述双向触发二极管Q1的第二端相连；所述电容C1不与所述电位器R直接相连的一端接所述双向可控硅Q2的第一阳极；所述电位器R不与所述电容C1直接相连的一端接所述双向可控硅Q2的第二阳极；所述箝位电路，包括相互串联连接的开关二极管D1和电阻R3，所述箝位电路直接并联在所述电容C1的两端；作为一种具体实现方式，所述箝位电路中所述开关二极管D1的阴极与所述电阻R3的一端直接相连；当然作为其他实现方式，所述箝位电路中所述开关二极管D1的阳极与所述电阻R3的一端直接相连，都同样能实现本发明的目的。
现将本实施例的一种电机调速器的工作过程介绍如下：
所述电容C1直接与箝位电路并联，调节所述电位器R的电阻值，进而调节所述电阻R3之间两端的电压，即可改变电容C1的充放电时间，所述电位器R阻值较大时，电容C1只能单向充电到触发电压值，实现单向调节，单向调节控制电机启动时有较大的力矩，避免电机启动的卡死现象。所述电位器R阻值较小时，所述电容C1两端由于分压变大，可以双向充电到触发电压值，实现双向调节。单向调节满足电机启动时对较窄转速范围及较大力矩的要求，双向调节满足电机大功率输出的要求。
实施例2：
参见图2所示，作为本发明第二个实施例的一种电机调速器，在上述实施例1的基础上，所述电位器R具体包括电阻R1、电阻R2、电位器VR1和电位器VR2，其中，所述电位器VR1与所述电阻R2串联后再与所述电位器VR2并联。
现将本实施例的所述电机调速器的工作过程详述如下：
参见图3所示为LN输入的交流电示意图；参见图4所示，当电位器VR2阻值过大时，电路不导通；参见图5所示，调节电位器VR2由大到小，电位器VR2电阻较大时，在LN端子上正弦电流周期上0-180度时，开关二极管D1截止，RC回路充电，电容C1上端的电压达到双向触发二极管Q1的触发电压，双向触发二极管Q1触发信号，导通双向可控硅Q2，双向可控硅Q2在电流180度过零点自行关断，正弦电流周期上180度-360度时，开关二极管D1导通，由于电位器VR2电阻较大时，电阻R3对电容C1进行分流，电容C1充电电流较小，电容C1电压上升较慢，达不到双向触发二极管Q1的触发电压，双向可控硅Q2一直处于截止状态，这一状态输出电流为直流，满足电机启动时对较窄转速范围及较大力矩的要求；参见图6所示，继续调节电位器VR2,电阻由大变小，在正弦电流周期上180度-360度时，电阻变小，通过电容C1的电流增大，电容C1电压上升速度变快，能达到能够达到双向触发二极管Q1的触发电压，电容C1充电到双向触发二极管Q1的触发电压，即可导通双向可控硅Q2，此时在正弦电流周期上0度-180度和180度-360度双向可控硅Q2均能导通，实现双向调节，继续调小电位器VR2的电阻，电容C1充电时间加快，达到双向触发二极管Q1的触发电压的时间减少，进而调节电机的输出功率。
实施例3
作为本发明其他实施例的电机调速器，在上述任一实施例的基础上，其中的二极管构成的箝位电路由三极管构成的箝位电路代替，其他部分同上述实施例，本实施例三极管构成的所述箝位电路同样并联在所述电容C1的两端，包括三极管的所述箝位电路包括三极管Q3、电阻R4、电阻R5和电阻R6，其中，所述电阻R4与所述电阻R5串联连接，所述电阻R4不与所述电阻R5直接连接的一端与所述三极管Q3的发射极相连并且它们的连接点共同接所述电容C1的一端；所述电阻R5不与所述电阻R4直接连接的一端直接接所述电容C1的另一端；所述三极管Q3的集电极与电阻R6的一端相连，所述电阻R6的另一端与所述电容C1的另一端相连；所述三极管Q3的基极与所述电阻R4和所述电阻R5直接相连的连接点相连。
本实施例中采用三极管构成的箝位电路的所述电机调速器的工作过程如下：
调节所述电位器VR2由大到小，所述电位器VR2电阻较大时，在LN端子上正弦电流周期上0-180度时，所述三极管Q3截止，仅由所述电阻R4和所述电阻R5的串联电路进行分流，RC回路充电，电容C1上端的电压达到双向触发二极管Q1的触发电压，双向触发二极管Q1触发信号，导通双向可控硅Q2，双向可控硅Q2在电流180度过零点自行关断，正弦电流周期上180度-360度时，所述电阻R4和所述电阻R5进行分流，所述电阻R4两端电压达到导通所述三极管Q3后，三极管Q3导通电阻R6并联到电容C1两端进行分流，由于电位器VR2电阻较大时，电阻R6对电容C1进行分流，电容C1充电电流较小，电容C1电压上升较慢，达不到双向触发二极管Q1的触发电压，双向可控硅Q2一直处于截止状态，这一状态输出电流为直流，满足电机启动时对较窄转速范围及较大力矩的要求，继续调节电位器VR2,电阻由大变小，在正弦电流周期上180度-360度时，电位器VR2的电阻变小，通过电容C1的电流增大，电容C1电压上升速度变快，能达到能够达到双向触发二极管Q1的触发电压，电容C1充电到双向触发二极管Q1的触发电压，即可导通双向可控硅Q2，此时在正弦电流周期上0度-180度和180度-360度双向可控硅Q2均能导通，实现双向调节，继续调小电位器VR2的电阻，电容C1充电时间加快，达到双向触发二极管Q1的触发电压的时间减少，进而调节电机的输出功率。
如图7所示的实施例中所述三极管Q3为NPN型三极管，当然，作为其他实施例，也可采用PNP型三极管，或者将所述三极管Q3的集电极和发射极互换，达到初始的仅仅只有0度-180度导通或180度-360度导通，均能实现本发明的目的，属于本发明的保护范围。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。
Claims (6)
1.一种电机调速器，包括与电机相连接的双向可控硅Q2和控制所述双向可控硅Q2的信号发生及触发电路，其特征在于:所述信号发生及触发电路具体包括：信号双向触发二极管Q1、RC充放电回路和箝位电路，其中，
所述信号双向触发二极管Q1，所述信号双向触发二极管Q1的输出端连接所述双向可控硅Q2的控制极；
所述RC充放电回路，包括相互串联连接的电位器R和电容C1，所述电位器R和电容C1串联的连接点与所述信号双向触发二极管Q1的输入端相连；所述电容C1不与所述电位器R直接相连的一端接所述双向可控硅Q2的第一阳极；所述电位器R不与所述电容C1直接相连的一端接所述双向可控硅Q2的第二阳极；
所述箝位电路直接并联在所述电容C1的两端。
2.根据权利要求1所述的电机调速器，其特征在于：所述RC充放电回路的电位器R具体包括电阻R1、电阻R2、电位器VR1和电位器VR2，其中，
所述电位器VR1与所述电阻R2串联后再与所述电位器VR2并联。
3.根据权利要求1或2所述的电机调速器，其特征在于：所述箝位电路，包括相互串联连接的开关二极管D1和电阻R3。
4.根据权利要求3所述的电机调速器，其特征在于：所述箝位电路中所述开关二极管D1的正极与所述电阻R3的一端直接相连。
5.根据权利要求3所述的电机调速器，其特征在于：所述箝位电路中所述开关二极管D1的负极与所述电阻R3的一端直接相连。
6.根据权利要求1或2所述的电机调速器，其特征在于：所述箝位电路包括三极管Q3、电阻R4、电阻R5和电阻R6，其中，所述电阻R4与所述电阻R5串联连接，所述电阻R4不与所述电阻R5直接连接的一端与所述三极管Q3的发射极相连并且它们的连接点共同接所述电容C1的一端；所述电阻R5不与所述电阻R4直接连接的一端直接接所述电容C1的另一端；所述三极管Q3的集电极与电阻R6的一端相连，所述电阻R6的另一端与所述电容C1的另一端相连；所述三极管Q3的基极与所述电阻R4和所述电阻R5直接相连的连接点相连。
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