CN107294435A - 三相同步电机密集变频器 - Google Patents
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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
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。
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Cited By (4)
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)
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 |
-
2017
- 2017-07-17 CN CN201710588085.3A patent/CN107294435B/zh active Active
Patent Citations (7)
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)
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 |
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