CN208581176U - 交流电动机的控制电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种交流电动机的控制电路，包括：第一输入端和第二输入端，用于接收交流电信号；交流电动机，交流电动机的第一端与第一输入端连接；开关模块，开关模块的第一端与交流电动机的第二端连接，开关模块的第二端与第二输入端连接，用于接收根据交流电动机的转速生成的控制信号，并根据控制信号，开通或断开交流电动机与第二输入端之间的连接。根据本实用新型的交流电动机的控制电路，能够准确地控制交流电动机的转速，而且控制电路简单，成本较低。

Description

交流电动机的控制电路

技术领域

本实用新型涉及交流电动机的控制技术领域，特别涉及一种交流电动机的控制电路。

背景技术

相关技术中，交流电动机在运转的过程中，其转速很可能无法满足用户的需求，因此，需要对交流电动机的转速进行调节。

然而，目前在对交流电动机进行调速时，通常无法准确地对交流电动机的转速进行控制，而且控制电路较复杂，成本较高。

实用新型内容

本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提出一种交流电动机的控制电路，能够准确地控制交流电动机的转速，而且控制电路简单，成本较低。

为实现上述目的，本实用新型提出的一种交流电动机的控制电路，包括：第一输入端和第二输入端，用于接收交流电信号；交流电动机，所述交流电动机的第一端与所述第一输入端连接；开关模块，所述开关模块的第一端与所述交流电动机的第二端连接，所述开关模块的第二端与所述第二输入端连接，用于接收根据所述交流电动机的转速生成的控制信号，并根据所述控制信号，开通或断开所述交流电动机与所述第二输入端之间的连接。

根据本实用新型的交流电动机的控制电路，通过开关模块接收根据所述交流电动机的转速生成的控制信号，并根据所述控制信号，开通或断开所述交流电动机与所述第二输入端之间的连接。由此，能够准确地控制交流电动机的转速，而且控制电路简单，成本较低。

另外，根据本实用新型提出的交流电动机的控制电路还可以具有如下附加的技术特征：

具体地，所述开关模块包括：整流单元，所述整流单元分别与所述交流电动机的第二端、所述第二输入端和开关管连接，用于将所述交流电信号转换为直流电信号，输入至所述开关管；所述开关管，所述开关管，与所述整流单元连接，用于接收所述控制信号，并根据所述控制信号，开通或断开所述交流电动机与所述第二输入端之间的连接。

具体地，所述整流单元包括：第一二极管，所述第一二极管的阳极与所述交流电动机的第二端连接；第二二极管，所述第二二极管的阴极与所述第一二极管的阳极连接；第三二极管，所述第三二极管的阴极分别与所述第一二极管的阴极和所述开关管的第一端连接；第四二极管，所述第四二极管的阴极分别与所述第三二极管的阳极和所述交流电信号连接，所述第四二极管的阳极分别与所述第二二极管的阳极和所述开关管的第二端连接。

具体地，交流电动机的控制电路还包括：续流模块，所述续流模块与所述交流电动机并联，用于在所述交流电动机与所述第二输入端之间的连接断开时，对所述交流电动机进行续流。

具体地，所述续流模块包括：第一续流单元，所述第一续流单元的输入端与所述交流电动机的第一端连接，所述第一续流单元的输出端与所述交流电动机的第二端连接；第二续流单元，所述第二续流单元的输出端与所述交流电动机的第一端连接，所述第二续流单元的输入端与所述交流电动机的第二端连接。

具体地，所述第一续流单元包括：第五二极管，所述第五二极管的阳极与所述交流电动机的第一端连接；第一驱动管，所述第一驱动管的第一端与所述第五二极管的阴极连接，所述第一驱动管的第二端与所述交流电动机的第二端连接；第一稳压二极管，所述第一稳压二极管的阴极与所述第一驱动管的第一端连接，所述第一稳压二极管的阳极与所述第一驱动管的控制端连接；第一电阻，所述第一电阻的第一端与所述第一驱动管的控制端连接，所述第一电阻的第二端与所述第一驱动管的第二端连接。

具体地，所述第二续流单元包括：第六二极管，所述第六二极管的阳极与所述交流电动机的第二端连接；第二驱动管，所述第二驱动管的第一端与所述第六二极管的阴极连接，所述第二驱动管的第二端与所述交流电动机的第一端连接；第二稳压二极管，所述第二稳压二极管的阴极与所述第二驱动管的第一端连接，所述第二稳压二极管的阳极与所述第二驱动管的控制端连接；第二电阻，所述第二电阻的第一端与所述第二驱动管的控制端连接，所述第二电阻的第二端与所述第二驱动管的第二端连接。

附图说明

图1是根据本实用新型实施例的交流电动机的控制电路的方框示意图；

图2是根据本实用新型一个实施例的交流电动机的控制电路的方框示意图；

图3是根据本实用新型另一个实施例的交流电动机的控制电路的方框示意图；

图4是根据本实用新型又一个实施例的交流电动机的控制电路的方框示意图；

图5是根据本实用新型再一个实施例的交流电动机的控制电路的方框示意图；

图6是根据本实用新型一个实施例的交流电动机的控制电路的电路图。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

下面参照附图来描述根据本实用新型实施例提出的交流电动机的控制电路。

图1是根据本实用新型实施例的交流电动机的控制电路的方框示意图。如图1所示，本实用新型实施例的交流电动机的控制电路可包括第一输入端L、第二输入端N、交流电动机M和开关模块100。

其中，开关模块100的第一端与交流电动机M的第二端连接，开关模块100的第二端与第二输入端N连接，用于接收根据交流电动机M的转速生成的控制信号，并根据控制信号，开通或断开交流电动机M与第二输入端N之间的连接。

根据本实用新型的一个实施例，如图2所示，开关模块100可包括整流单元110和开关管Q1。其中，整流单元110分别与交流电动机M的第二端、第二输入端N和开关管Q1连接，用于将交流电信号转换为直流电信号，输入至开关管Q1；开关管与整流单元110连接，用于接收控制信号，并根据控制信号，开通或断开交流电动机M与第二输入端N之间的连接。

在实际应用中，通过一个开关管Q1即可实现对交流电动机M的启动和停止，并可实现对交流电动机M的转速的调节。具体地，当第一输入端L和第二输入端N接收到交流电信号时，整流单元110将交流电信号转换为直流电信号，并输入至开关管Q1。此时，可根据接收到的根据交流电动机M的转速生成的控制信号，控制开关管Q1导通或者断开，以开通或断开交流电动机M与第二输入端N之间的连接，从而控制交流电动机M启动或者停止，同时可根据控制信号，控制开关管Q1的开关频率的占空比，即控制开通或断开交流电动机与第二输入端N之间的连接的时间，从而控制交流电动机M的转速。由此，能够准确地控制交流电动机M的转速，而且控制电路简单，成本较低。

根据本实用新型的一个实施例，如图3所示，整流单元110可包括第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3和第四二极管D4。其中，第一二极管D1的阳极与交流电动机M连接；第二二极管D2的阴极与第一二极管D1的阳极连接；第三二极管D3的阴极分别与第一二极管D1的阴极和开关管Q1的第一端连接；第四二极管D4的阴极分别与第三二极管D3的阳极和交流电信号连接，第四二极管D4的阳极分别与第二二极管D2的阳极和开关管Q1的第二端连接。

具体地，如果开关管Q1处于导通状态，当第一输入端L(例如，市电的火线输入端)输入交流电信号的正半波时，电流可从第一输入端L流出，在流经交流电动机M、第一二极管D1、开关管Q1以及第四二极管D4后，流回第一输入端L；当第一输入端L输入交流电信号的负半波时，电流可从第二输入端N(例如，市电的零线输入端)流出，在流经第三二极管D3、开关管Q1、第二二极管D2以及交流电动机M后，流回第一输入端L，也就是说，如果开关管Q1处于导通状态，则交流电动机M、整流单元110中的二极管以及开关管Q1可形成电流回路，即可开通交流电动机M与第二输入端N之间的连接，以驱动交流电动机M运转。

当开关管Q1的开关频率增大时，通过调节开关管Q1的开关频率的占空比，可调节交流电动机M两端的电压(开关管Q1的开关频率越高，交流电动机M两端的电压连续性就越好，其中，开关管Q1的开关频率可达到100KHz以上)，并且，交流电动机M两端的电压与交流电动机M的转速存在着一定的关系，因此，可通过调节开关管Q1的开关频率的占空比，调节交流电动机M的转速。当开关管Q1的开关频率的占空比增大时，交流电动机M两端的电压也会增加，使得交流电动机M的转速也会随之升高；当开关管Q1的开关频率的占空比减小时，交流电动机M两端的电压也会减小，使得交流电动机M的转速也会随之降低。

由此，根据本实用新型实施例的交流电动机的控制电路，在检测到交流电动机M的转速后，能够根据交流电动机M在不同时刻的负载的变化，实时调节开关管Q1的开关频率的占空比，以准确地控制交流电动机M的转速，而且，控制电路简单，成本较低。

进一步地，如图4所示，交流电动机的控制电路还可包括续流模块200，其中，续流模块200与交流电动机M并联，用于在整流单元110与第二输入端N之间的连接断开时，对交流电动机M进行续流。

根据本实用新型的一个实施例，如图5所示，续流模块200可包括第一续流单元210和第二续流单元220。其中，第一续流单元210的输入端与交流电动机M的第一端连接，第一续流单元210的输出端与交流电动机M的第二端连接；第二续流单元220的输出端与交流电动机M的第一端连接，第二续流单元220的输入端与交流电动机M的第二端连接。

具体而言，交流电动机为感性负载，当控制电路中仅包含开关模块100时，如果开关模块100中的开关管Q1处于断开状态，则交流电动机M、整流单元110中的二极管以及开关管Q1无法形成电流回路，即交流电动机M与第二输入端N之间的连接断开，此时，交流电动机M会继续输出电压，使得开关管Q1两端的电压持续升高，当开关管Q1两端的电压升高到一定程度时，会损坏开关管Q1，因此，在本实用新型实施例中，当开关管Q1处于断开状态，即整流单元110与第二输入端N之间的连接断开时，通过续流模块200中的第一续流单元210和第二续流单元220对交流电动机M进行续流，以避免控制电路中的器件发生损坏，从而大大提高了控制电路的可靠性。

具体地，当第一输入端L输入交流电信号的正半波时，如果开关管Q1处于断开状态，则交流电动机M的第二端输出的电流，在流经第二续流单元220后，可通过交流电动机M的第一端流回到交流电动机M，即交流电动机M和第二续流单元220可形成电流回路，以对交流电动机M进行续流，从而避免控制电路中的器件发生损坏，大大提高了控制电路的可靠性；当第一输入端L输入交流电信号的负半波时，如果开关管Q1处于断开状态，则交流电动机M的第一端输出的电流，在流经第一续流单元210后，可通过交流电动机M的第二端流回到交流电动机M，即交流电动机M和第一续流单元210可形成电流回路，以对交流电动机M进行续流，从而避免控制电路中的器件发生损坏，大大提高了控制电路的可靠性。

根据本实用新型的一个实施例，如图6所示，第一续流单元210可包括第五二极管D5、第一驱动管Q2、第一稳压二极管ZD1和第一电阻R1。其中，第五二极管D5的阳极与交流电动机M的第一端连接；第一驱动管Q2的第一端与第五二极管D5的阴极连接，第一驱动管Q2的第二端与交流电动机M的第二端连接；第一稳压二极管ZD1的阴极与第一驱动管Q2的第一端连接，第一稳压二极管ZD1的阳极与第一驱动管Q2的控制端连接；第一电阻R1的第一端与第一驱动管Q2的控制端连接，第一电阻R1的第二端与第一驱动管Q2的第二端连接。

根据本实用新型的一个实施例，如图6所示，第二续流单元220可包括第六二极管D6、第二驱动管Q3、第二稳压二极管ZD1和第二电阻R2。其中，第六二极管D6的阳极与交流电动机M的第二端连接；第二驱动管Q3的第一端与第六二极管D6的阴极连接，第二驱动管Q3的第二端与交流电动机M的第一端连接；第二稳压二极管ZD2的阴极与第二驱动管Q3的第一端连接，第二稳压二极管ZD2的阳极与第二驱动管Q3的控制端连接；第二电阻R2的第一端与第二驱动管Q3的控制端连接，第二电阻R2的第二端与第二驱动管Q3的第二端连接。

需要说明的是，在实际应用中，第一稳压二极管ZD1的稳压值Uz1和第二稳压二极管ZD2的稳压值Uz2均需要大于第一输入端L和第二输入端N接收到的交流电信号的电压的最大值，并需要设定1.1倍以上的余量。举例而言，当从第一输入端L输入市电(市电电压可在220V～264V之间波动)时，第一稳压二极管ZD1的稳压值Uz1和第二稳压二极管ZD2的稳压值Uz2均需要大于的市电电压的最大值，并需要设定1.1倍以上的余量，即第一稳压二极管ZD1的稳压值Uz1和第二稳压二极管ZD2的稳压值Uz2均需要大于264V*1.414*1.1＝410V。

具体而言，当第一输入端L输入交流电信号的正半波，且开关管Q1处于断开状态时，如果交流电动机M两端产生的电压小于等于第二稳压二极管ZD2的稳压值Uz2，则交流电动机M输出的电流并不会对开关管Q1造成损坏，因此，无需对交流电动机M进行续流；如果交流电动机M两端产生的电压大于第二稳压二极管ZD2的稳压值Uz2，则交流电动机M输出的电流可能会对开关管Q1造成损坏，此时，第二稳压二极管ZD2导通，交流电动机M的第二端输出的电流，在流经第六二极管D6和第二驱动管Q3后，通过交流电动机M的第一端流回到交流电动机M，即交流电动机M、第六二极管D6和第二驱动管Q3可形成电流回路，以对交流电动机M进行续流，从而避免对控制电路中的器件造成损坏，大大提高了控制电路的可靠性。

当第一输入端L输入交流电信号的负半波，且开关管Q1处于断开状态时，如果交流电动机M两端产生的电压小于等于第一稳压二极管ZD1的稳压值Uz1，则交流电动机M输出的电流并不会对开关管Q1造成损坏，因此，无需对交流电动机M进行续流；如果交流电动机M两端产生的电压大于第一稳压二极管ZD1的稳压值Uz1，则交流电动机M输出的电流可能会对开关管Q1造成损坏，此时，第一稳压二极管ZD1导通，交流电动机M的第一端输出的电流，在流经第五二极管D5和第一驱动管Q2后，通过交流电动机M的第二端流回到交流电动机M，即交流电动机M、第五二极管D5和第一驱动管Q2可形成电流回路，以对交流电动机M进行续流，从而避免对控制电路中的器件造成损坏。

也就是说，当第一输入端L输入交流电信号的正半波，且开关管Q1处于断开状态时，如果不需要对交流电动机M进行续流，则第二稳压二极管ZD2就不会导通，因此，第二驱动管Q3也不会导通，只有在需要对交流电动机M进行续流时，第二稳压二极管ZD2和第二驱动管Q3才会导通；当第一输入端L输入交流电信号的负半波，且开关管Q1处于断开状态时，如果不需要对交流电动机M进行续流，则第一稳压二极管ZD1就不会导通，因此，第一驱动管Q2也不会导通，只有在需要对交流电动机M进行续流时，第一稳压二极管ZD1和第一驱动管Q2才会导通。

需要说明的是，如图6所示，续流模块200中的第一电阻R1和第二电阻R2均为下拉电阻，以分别对第一驱动管Q2和第二驱动管Q3的基极进行放电，从而确保在第一稳压二极管ZD1处于截止状态时，第一驱动管Q2关断，并且确保在第二稳压二极管ZD2处于截止状态时，第二驱动管Q3关断。

由此，通过第一续流单元210和第二续流单元220能够对交流电动机M进行精准地续流，避免对控制电路中的器件造成损坏，从而大大提高了控制电路的可靠性。

综上所述，根据本实用新型实施例的交流电动机的控制电路，通过开关模块接收根据所述交流电动机的转速生成的控制信号，并根据所述控制信号，开通或断开所述交流电动机与所述第二输入端之间的连接。由此，能够准确地控制交流电动机的转速，而且控制电路简单，成本较低。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (7)

1.一种交流电动机的控制电路，其特征在于，包括：

第一输入端和第二输入端，用于接收交流电信号；

交流电动机，所述交流电动机的第一端与所述第一输入端连接；

开关模块，所述开关模块的第一端与所述交流电动机的第二端连接，所述开关模块的第二端与所述第二输入端连接，用于接收根据所述交流电动机的转速生成的控制信号，并根据所述控制信号，开通或断开所述交流电动机与所述第二输入端之间的连接。

2.根据权利要求1所述的控制电路，其特征在于，所述开关模块包括整流单元和开关管，其中，

所述整流单元分别与所述交流电动机的第二端、所述第二输入端和开关管连接，用于将所述交流电信号转换为直流电信号，输入至所述开关管；

所述开关管与所述整流单元连接，用于接收所述控制信号，并根据所述控制信号，开通或断开所述交流电动机与所述第二输入端之间的连接。

3.根据权利要求2所述的控制电路，其特征在于，所述整流单元包括：

第一二极管，所述第一二极管的阳极与所述交流电动机的第二端连接；

第二二极管，所述第二二极管的阴极与所述第一二极管的阳极连接；

第三二极管，所述第三二极管的阴极分别与所述第一二极管的阴极和所述开关管的第一端连接；

第四二极管，所述第四二极管的阴极分别与所述第三二极管的阳极和所述交流电信号连接，所述第四二极管的阳极分别与所述第二二极管的阳极和所述开关管的第二端连接。

4.根据权利要求1所述的控制电路，其特征在于，还包括：

续流模块，所述续流模块与所述交流电动机并联，用于在所述交流电动机与所述第二输入端之间的连接断开时，对所述交流电动机进行续流。

5.根据权利要求4所述的控制电路，其特征在于，所述续流模块包括：

第一续流单元，所述第一续流单元的输入端与所述交流电动机的第一端连接，所述第一续流单元的输出端与所述交流电动机的第二端连接；

第二续流单元，所述第二续流单元的输出端与所述交流电动机的第一端连接，所述第二续流单元的输入端与所述交流电动机的第二端连接。

6.根据权利要求5所述的控制电路，其特征在于，所述第一续流单元包括：

第五二极管，所述第五二极管的阳极与所述交流电动机的第一端连接；

第一驱动管，所述第一驱动管的第一端与所述第五二极管的阴极连接，所述第一驱动管的第二端与所述交流电动机的第二端连接；

第一稳压二极管，所述第一稳压二极管的阴极与所述第一驱动管的第一端连接，所述第一稳压二极管的阳极与所述第一驱动管的控制端连接；

第一电阻，所述第一电阻的第一端与所述第一驱动管的控制端连接，所述第一电阻的第二端与所述第一驱动管的第二端连接。

7.根据权利要求5所述的控制电路，其特征在于，所述第二续流单元包括：

第六二极管，所述第六二极管的阳极与所述交流电动机的第二端连接；

第二驱动管，所述第二驱动管的第一端与所述第六二极管的阴极连接，所述第二驱动管的第二端与所述交流电动机的第一端连接；

第二稳压二极管，所述第二稳压二极管的阴极与所述第二驱动管的第一端连接，所述第二稳压二极管的阳极与所述第二驱动管的控制端连接；

第二电阻，所述第二电阻的第一端与所述第二驱动管的控制端连接，所述第二电阻的第二端与所述第二驱动管的第二端连接。