CN107294435A - 三相同步电机密集变频器 - Google Patents

三相同步电机密集变频器 Download PDF

Info

Publication number
CN107294435A
CN107294435A CN201710588085.3A CN201710588085A CN107294435A CN 107294435 A CN107294435 A CN 107294435A CN 201710588085 A CN201710588085 A CN 201710588085A CN 107294435 A CN107294435 A CN 107294435A
Authority
CN
China
Prior art keywords
phase
output
frequency
motor
electric
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201710588085.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107294435B (zh
Inventor
不公告发明人
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Jiangsu Hiller mechanical and Electrical Technology Co.,Ltd.
Original Assignee
Wuhan Hao Lin Lighting Electronics Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Wuhan Hao Lin Lighting Electronics Co Ltd filed Critical Wuhan Hao Lin Lighting Electronics Co Ltd
Priority to CN201710588085.3A priority Critical patent/CN107294435B/zh
Publication of CN107294435A publication Critical patent/CN107294435A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107294435B publication Critical patent/CN107294435B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P6/00Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
    • H02P6/10Arrangements for controlling torque ripple, e.g. providing reduced torque ripple
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P6/00Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
    • H02P6/08Arrangements for controlling the speed or torque of a single motor

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Ac-Ac Conversion (AREA)
  • Control Of Ac Motors In General (AREA)

Abstract

本发明涉及三相同步电机密集变频器,可广泛的应用于电动工具、家用电器、食品机械、服装机械、电扇、电动车等领域的电机动力变频调速,图中光耦OS1与三极管T1构成无稳态振荡,提供输入高频载波,R1、C1与负载Ro为振荡截止时间,R2、C2、R3为振荡脉宽,D1为高频振荡放电回路,电位器POT与电阻R4调节三个光耦OS2、OS3、OS4的输入电流,达到调节光耦的输出阻抗,并与电容C3、C4、C5在三极管T2、T3、T4上构成三相RC振荡,二极管D2、D3、D4为三相振荡放电回路,电容C6、C7、C8为三相输出副回路,二极管D5、D6、D7为三相输出主回路及方向控制,Uo1、Uo2、Uo3输出高频载波a、b、c三相,R5、R6、R7为三相振荡直流状态保持电阻。

Description

三相同步电机密集变频器
技术领域
本发明涉及三相同步电机密集变频器,可广泛的应用于电动工具、家用电器、食品机械、服装机械、电扇、电动车等领域的电机动力变频调速。
背景技术
无刷直流电机具有直流电机的特性,又能以变频的方法调速,通用名称为BLDC直流变频,它的低速转矩与转速精度比其他变频电机好。无刷电机的驱动电流有两种,一种是方波拼接梯形波的直流无刷电机,另一种是正弦波的直流伺服电机,由于机械特性和调节性能,无刷电机在控制系统中有很大的应用潜力。
发明内容
自控式永磁无刷直流电机与三相异步电机相似,三相波形依次两两相扣,相位差有的为90°,有的为120°。以直流为输入的变频器,通过一个高频振荡加载在三个三极管的三相振荡上,在三相的每一个波形内施加若干高频方波,既可减少电机线圈的圈数,又可以铁氧体代替矽钢片,密集方波下有利于电容做一相,三个三极管的三相振荡,以一个导通一个钳位截止一个充电过程截止的振荡循环,循环过程产生三相振荡,直接输出与电容输出两两交叉连接输出六路,直接输出为M电容输出则小于M,两个幅度不等的波形一起为梯形一相,每相输出由低幅值再高幅值再0值变化,三相轮流交叉相位差为120°,负载的变化反馈到高频振荡上,改变高频的脉宽即改变了输出功率,因负载的变化起到速度闭环作用,那么调节三相振荡频率即可变频输出,由于三相负载共阳极,所以三相输出至电机可星形连接。以交流为输入的变频器,通过三个双向可控硅与三个光耦桥,输出三相分别为正负全波的组合,三相每一个组合波整流滤波为一个正弦波形,是梯形波方式电机下的正弦波驱动,三个双向可控硅的顺序选开,在于一个可控硅导通时钳位下一个可控硅截止,已截止可控硅的下一个可控硅随后导通,交流换向后,截止可控硅的钳位电容上有反向电压最先导通,与相邻的两个可控硅下一个截止上一个随后导通,交流换向一次导通顺序移动一次的三相选开循环,每一相导通两次,两两交叉相位差为90°,按现有电机标准,输出需独立连接,如果输出不用三个整流桥,那么新配电机不是隔一个线圈而是隔两个线圈反向绕线,可作为正弦波伺服电机变频器,输出可星形连接。改变交流输入的频率即可变频输出,也可作为工频下固定频率的开环单相转三相的转换器,调节输入频率时这个电路特别适合于高转速电机。
附图说明
如图1所示为应用本发明直流振荡同步变频器电路图
如图2所示为应用本发明直流振荡同步变频器波形图
如图3所示为应用本发明交流选开同步变频器电路图
如图4所示为应用本发明交流选开同步变频器波形图
具体实施方式
如图1所示为应用本发明直流振荡同步变频器电路图,图中光耦OS1与三极管T1构成无稳态振荡,提供输入高频载波,R1、C1与负载Ro为振荡截止时间,R2、C2、R3为振荡脉宽,D1为高频振荡放电回路,电位器POT与电阻R4调节三个光耦OS2、OS3、OS4的输入电流,达到调节光耦的输出阻抗,并与电容C3、C4、C5在三极管T2、T3、T4上构成三相RC振荡,二极管D2、D3、D4为三相振荡放电回路,电容C6、C7、C8为三相输出副回路,二极管D5、D6、D7为三相输出主回路及方向控制,三相主副回路出六个波形,每两个主副波形为一组,在时序上两两相交相位差为120°,Uo1、Uo2、Uo3输出高频载波a、b、c三相,R5、R6、R7为三相振荡直流状态保持电阻。当接通输入直流时,三极管T2、T3、T4有一个最先导通,另外两个三极管中有一个一定截止,另一个随后导通,当另一个导通后,上一轮导通的一个一定截止,截止的一个开始对电容充电,在同一个时段三个三极管,一个导通一个钳位截止一个截止在充电,例如当三极管T2导通时,T3被钳位截止,T4对电容C5充电过程截止,此时Uo2为主输出回路,高频载波由Uo1给C6充电,C6反向通过Uo1、Uo2、D5放电,Uo1为副输出回路,Uo2为主输出回路。当T4充电导通后,T2被钳位截止,T3开始对电容C4充电过程截止,此时Uo3为副输出回路,Uo1为主输出回路,下一个周期,T3导通,T4钳位截止,T2充电过程截止。循环过程产生三相振荡,每相输出由低幅值再高幅值再0值变化。三相轮流交叉相位差为120°。图中元件参数的设置可驱动330w同步电机。
如图2所示为应用本发明直流振荡同步变频器波形图,图中三相输出a、b、c高幅值为主回路,低幅值为副回路,0幅值为截止。
如图3所示为应用本发明交流选开同步变频器电路图,图中双向可控硅TRIAC1、TRIAC2、TRIAC3,在电容C2、C4、C6交叉串接下依次选开,电容C2、C4、C6通过光耦OPT1、OPT2、OPT3的耦合,控制三个双向可控硅触发极的开与关,BRDG2、BRDG4、BRDG6为三个光耦输入整流电桥,R1、R3、R5、为三个双向可控硅触发与三个光耦输出的限流电阻,R2、R4、R6为三个光耦输入的限流电阻,L1、L2、L3为三相输出整形电感,BRDG1、BRDG3、BRDG5为三相输出整流桥,C1、C3、C5为三相输出滤波电容,Uo1、Uo2、Uo3输出三相a、b、c。当输入Ui为交流时,三个双向可控硅首先导通一个,与之相邻的两个中,一个一定截止,另一个随后导通,输入交流换向后,上一轮截止一个的电容上有反向电压先导通,同样的一个一定截止另一个随后导通,但导通的两个前移,如此反复三个双向可控硅依次导通与截止。例如TRIAC1先导通,TRIAC3一定截止,TRIAC2随后导通,交流换向后,TRIAC3上的电容C6有反向电压,通过R4与BRDG4使得TRIAC2先导通,那么TRIAC1一定截止,而TRIAC3随后导通,再交流换向后,TRIAC3先导通,TRIAC2截止,TRIAC1随后导通,循环下去,三个双向可控硅轮流导通两次,并且三相环环相扣,相位差为90°,经输出整流滤波整形,得到三相梯形波方式下的正弦波同步变频电压,改变输入交流的频率与幅值,可调节同步变频器输出频率与幅值。当输入为交流工频50hz时,输出频率为2/3输入频率,即33hz,可作为固定转速转换器。图中元件参数的设置可驱动220v3.3kw电机,这里的三个输出经过了三个整流桥,输出接线需独立接线,如果输出不经过三个整流桥,那么需要改变电机现有的绕线标准,新配电机不是隔一个线圈而是隔两个线圈反向绕线,可作为正弦波伺服电机变频器,既节省了电子元件,输出又可星形连接。
如图4所示为应用本发明交流选开同步变频器波形图,图中三相输出a、b、c为整流滤波整形后的近似正弦波,脉宽为两个交流输入波形,相位差为90°。

Claims (3)

1.本发明涉及三相同步电机密集变频器,可广泛的应用于电动工具、家用电器、食品机械、服装机械、电扇、电动车等领域的电机动力变频调速,自控式永磁无刷直流电机与三相异步电机相似,三相波形依次两两相扣,相位差有的为90°,有的为120°。
2.以直流为输入的变频器,通过一个高频振荡加载在三个三极管的三相振荡上,在三相的每一个波形内施加若干高频方波,既可减少电机线圈的圈数,又可以铁氧体代替矽钢片,密集方波下有利于电容做一相,三个三极管的三相振荡,以一个导通一个钳位截止一个充电过程截止的振荡循环,循环过程产生三相振荡,直接输出与电容输出两两交叉连接输出六路,直接输出为M电容输出则小于M,两个幅度不等的波形一起为梯形一相,每相输出由低幅值再高幅值再0值变化,三相轮流交叉相位差为120°,负载的变化反馈到高频振荡上,改变高频的脉宽即改变了输出功率,因负载的变化起到速度闭环作用,那么调节三相振荡频率即可变频输出,由于三相负载共阳极,所以三相输出至电机可星形连接。
3.以交流为输入的变频器,通过三个双向可控硅与三个光耦桥,输出三相分别为正负全波的组合,三相每一个组合波整流滤波为一个正弦波形,,是梯形波方式电机下的正弦波驱动,三个双向可控硅的顺序选开,在于一个可控硅导通时钳位下一个可控硅截止,已截止可控硅的下一个可控硅随后导通,交流换向后,截止可控硅的钳位电容上有反向电压最先导通,与相邻的两个可控硅下一个截止上一个随后导通,交流换向一次导通顺序移动一次的三相选开循环,每一相导通两次,两两交叉相位差为90°,按现有电机标准,输出需独立连接,如果输出不用三个整流桥,那么新配电机不是隔一个线圈而是隔两个线圈反向绕线,可作为正弦波伺服电机变频器,输出可星形连接,改变交流输入的频率即可变频输出,也可作为工频下固定频率的开环单相转三相的转换器,调节输入频率时这个电路特别适合于高转速电机。
CN201710588085.3A 2017-07-17 2017-07-17 三相同步电机密集变频器 Active CN107294435B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710588085.3A CN107294435B (zh) 2017-07-17 2017-07-17 三相同步电机密集变频器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710588085.3A CN107294435B (zh) 2017-07-17 2017-07-17 三相同步电机密集变频器

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107294435A true CN107294435A (zh) 2017-10-24
CN107294435B CN107294435B (zh) 2020-07-21

Family

ID=60101765

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710588085.3A Active CN107294435B (zh) 2017-07-17 2017-07-17 三相同步电机密集变频器

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107294435B (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108551291A (zh) * 2018-05-08 2018-09-18 武汉豪岩照明电子有限公司 三相异步电机直流转换器
CN108809168A (zh) * 2018-05-24 2018-11-13 武汉豪岩照明电子有限公司 三相同步电机直流转换器
CN108923695A (zh) * 2018-05-24 2018-11-30 武汉豪岩照明电子有限公司 三相同步电机交流转换器
CN108964564A (zh) * 2018-05-21 2018-12-07 武汉豪岩照明电子有限公司 三相异步电机交流转换器

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1449106A (zh) * 2002-03-29 2003-10-15 三洋电机株式会社 无刷马达的控制装置及带有该装置的洗衣机
CN1650509A (zh) * 2002-07-15 2005-08-03 松下电器产业株式会社 电动机驱动器
CN201754570U (zh) * 2010-03-18 2011-03-02 杰克陈 利用霍尔传感器实现永磁式直流电动机驱动的集成电路
CN103259487A (zh) * 2013-04-16 2013-08-21 深圳市海浦蒙特科技有限公司 变频器控制电机的方法和变频器
CN203574575U (zh) * 2013-10-10 2014-04-30 邯郸学院 电动汽车速度控制装置
KR20170064431A (ko) * 2015-12-01 2017-06-09 엘지이노텍 주식회사 Bldc 전동기 pwm 제어 장치 및 그 방법

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1449106A (zh) * 2002-03-29 2003-10-15 三洋电机株式会社 无刷马达的控制装置及带有该装置的洗衣机
CN1650509A (zh) * 2002-07-15 2005-08-03 松下电器产业株式会社 电动机驱动器
CN201754570U (zh) * 2010-03-18 2011-03-02 杰克陈 利用霍尔传感器实现永磁式直流电动机驱动的集成电路
CN103259487A (zh) * 2013-04-16 2013-08-21 深圳市海浦蒙特科技有限公司 变频器控制电机的方法和变频器
CN103259487B (zh) * 2013-04-16 2015-09-09 深圳市海浦蒙特科技有限公司 变频器控制电机的方法和变频器
CN203574575U (zh) * 2013-10-10 2014-04-30 邯郸学院 电动汽车速度控制装置
KR20170064431A (ko) * 2015-12-01 2017-06-09 엘지이노텍 주식회사 Bldc 전동기 pwm 제어 장치 및 그 방법

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108551291A (zh) * 2018-05-08 2018-09-18 武汉豪岩照明电子有限公司 三相异步电机直流转换器
CN108964564A (zh) * 2018-05-21 2018-12-07 武汉豪岩照明电子有限公司 三相异步电机交流转换器
CN108964564B (zh) * 2018-05-21 2023-09-29 佳木斯电机股份有限公司 三相异步电机交流转换器
CN108809168A (zh) * 2018-05-24 2018-11-13 武汉豪岩照明电子有限公司 三相同步电机直流转换器
CN108923695A (zh) * 2018-05-24 2018-11-30 武汉豪岩照明电子有限公司 三相同步电机交流转换器
CN108809168B (zh) * 2018-05-24 2022-05-31 武汉豪岩照明电子有限公司 三相同步电机直流转换器

Also Published As

Publication number Publication date
CN107294435B (zh) 2020-07-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107294435A (zh) 三相同步电机密集变频器
CN106953570B (zh) 基于矩阵变换器的能量回馈型电梯牵引驱动系统控制方法
CN1219018A (zh) 电动机转速和方向控制器及其方法
CN102064533A (zh) 级联型高压变频器的不控制整流单元的直流过压控制系统
Chaudhari et al. A three-phase unity power factor front-end rectifier for AC motor drive
CN107508531A (zh) 三相异步电机分频变频器
Chimonyo et al. Design and analysis of electrical drives using active front end converter
Al Mashhadany High-performance multilevel inverter drive of brushless DC motor
Patil et al. Operating three phase induction motor connected to single phase supply
CN102594161A (zh) 二相变频电源及其输出方法
Karampuri et al. Phase displaced SVPWM technique for five-phase open-end winding induction motor drive
Darbali-Zamora et al. Single phase induction motor alternate start-up and speed control method for renewable energy applications
CN202004660U (zh) 一种高压变频器的不控制整流单元的直流过压控制系统
CN202034860U (zh) 一种交流发电机
Lavanya et al. Performance analysis of 5-Phase multi-level inverter using carrier based PWM technique
Subbarao et al. A level shifted PWM technique for controlled string source MLI
RU95198U1 (ru) Регулируемый однофазно-трехфазный полупроводниковый преобразователь частоты, ведомый сетью
CN205490006U (zh) 一种多相交流电机结构及其驱动电路
CN106100455B (zh) 三相交流异步电动机起动电路及其控制方法
CN205142070U (zh) 一种异步电动机大功率驱动系统
Bonde et al. Simulation of two phase matrix converter for driving a two phase induction motor
CN108964564B (zh) 三相异步电机交流转换器
CN202455278U (zh) 二相变频电源
Viswanathan et al. Novel space-vector current-control method for torque ripple reduction of brushless DC motor based on three-level neutral-point-clamped inverter
Ali et al. Microcontroller based variable frequency power inverter

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20200630

Address after: No. 8899, Jingliu Road, Jianhu County, Yancheng City, Jiangsu Province

Applicant after: Jiangsu Hiller mechanical and Electrical Technology Co.,Ltd.

Address before: 1, building 430012, building 10, Dai Cheng Shan science and Technology Town, 888 Han Huang Road, Jiang'an District, Hubei, Wuhan

Applicant before: WUHAN HAOYAN LIGHTING ELECTRONICS Co.,Ltd.

TA01 Transfer of patent application right
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant