專利名稱：空調(diào)器、交流電機及其調(diào)速裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及交流電機領(lǐng)域，具體而言，涉及一種空調(diào)器、交流電機及其調(diào)速裝置。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)有技術(shù)中大多利用斬波調(diào)速原理對現(xiàn)有的交流電機進行調(diào)速，從而實現(xiàn)對現(xiàn) 有交流電機進行多檔調(diào)速的目的。但在實際使用中，特別是應(yīng)用斬波調(diào)速原理對空調(diào)器中的交流電機進行調(diào)速時， 電機會產(chǎn)生低頻電磁噪音，當交流電機工作在低檔時尤其明顯。由于這種低頻電磁噪音穿 透力很強，會令人感到非常不舒適。而若將利用斬波原理進行調(diào)速的設(shè)備中的交流電機替 換為直流電機，又會存在成本過高的問題。

實用新型內(nèi)容本實用新型旨在提供一種空調(diào)器、交流電機及其調(diào)速裝置，以解決現(xiàn)有技術(shù)中利 用斬波調(diào)速原理對現(xiàn)有的交流電機進行調(diào)速時會產(chǎn)生電磁噪音的問題。為了實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本實用新型的一個方面，提供了 一種交流電機調(diào)速裝置， 包括主調(diào)速單元，輸入端形成與控制器連接的主調(diào)速輸入端，輸出端形成與交流電機的多 個火線端子連接的主調(diào)速輸出端；輔助調(diào)速單元，具有第一支路以及至少一個第二支路，第 一支路以及至少一條第二支路具有各自的輸入端和公共的輸出端，公共的輸出端形成與交 流電機的零線連接的輔助調(diào)速輸出端；檔位選擇器，其輸入端形成與控制器連接的輔助調(diào) 速輸入端，輸出端選擇性地與第一支路和至少一條第二支路的各自的輸入端中之一連接， 其中，第一支路為直連支路，第二支路為電容支路。進一步地，輔助調(diào)速單元具有并聯(lián)連接的多條電容支路，每條電容支路的電容值 不同。進一步地，檔位選擇器為可控硅器件或繼電器。進一步地，主調(diào)速單元以及檔位選擇器均設(shè)置于調(diào)速板上，輔助調(diào)速單元的第二 支路設(shè)置于調(diào)速板上或調(diào)速板外部。進一步地，交流電機調(diào)速裝置還包括主控制板，主調(diào)速單元以及檔位選擇器均設(shè) 置于控制板上。進一步地，電機的零線與檔位選擇器設(shè)置于調(diào)速板上，交流電機的多個火線端子 連接至主控制板。根據(jù)本實用新型的另一個方面，提供了一種交流電機，該交流電機包括上述交流 電機調(diào)速裝置。根據(jù)本實用新型的又一個方面，提供了一種空調(diào)器，該空調(diào)器包括上述交流電機。應(yīng)用本實用新型的技術(shù)方案，通過在具有較少檔位的電機的零線上設(shè)置具有多條 電容支路的輔助調(diào)速單元，并利用檔位選擇器在不同的電容支路間進行切換，通過電容分
3壓的方法，實現(xiàn)了對交流電機的調(diào)速，增加了現(xiàn)有電機的檔位數(shù)量。由于與斬波調(diào)速的原理 不同，沒有改變輸入電機的正弦波交流電的波形，因此不會產(chǎn)生電磁噪音。從而解決了現(xiàn)有 技術(shù)中利用斬波調(diào)速原理對交流電機進行調(diào)速時產(chǎn)生電磁噪音的問題。同時，由于利用電 容分壓的方式對交流電機進行多檔調(diào)速，實現(xiàn)方式簡單，且無需增加過多的硬件，因此，成 本也較低，且容易實現(xiàn)。除了上面所描述的目的、特征和優(yōu)點之外，本實用新型還有其它的目的、特征和優(yōu) 點。下面將參照圖，對本實用新型作進一步詳細的說明。

附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，構(gòu)成本申請的一部分，本實用新型的 示意性實施例及其說明用于解釋本實用新型，并不構(gòu)成對本實用新型的不當限定。在附圖 中圖1示出了根據(jù)本實用新型實施例一的交流電機調(diào)速裝置原理示意圖；圖2示出了根據(jù)本實用新型實施例二的交流電機調(diào)速裝置原理示意圖；圖3示出了根據(jù)本實用新型實施例三的交流電機調(diào)速裝置原理示意圖；以及圖4示出了根據(jù)本實用新型實施例四的交流電機調(diào)速裝置原理示意圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型的實施例進行詳細說明，但是本實用新型可以由權(quán)利 要求限定和覆蓋的多種不同方式實施。圖1示出了根據(jù)本實用新型實施例一的交流電機調(diào)速裝置原理示意圖。如圖1所 示，交流電機調(diào)速裝置包括主調(diào)速單元10、輔助調(diào)速單元20以及檔位選擇器30。其中，主調(diào)速單元10的輸入端形成與控制器連接的主調(diào)速輸入端11，輸出端形成 與交流電機50的多個火線端子連接的主調(diào)速輸出端12 ；輔助調(diào)速單元20具有第一支路21 以及第二支路22，第一支路21以及第二支路22具有各自的輸入端和公共的輸出端，公共的 輸出端形成與交流電機50的零線連接的輔助調(diào)速輸出端24 ；檔位選擇器30的輸入端形成 與控制器連接的輔助調(diào)速輸入端23，輸出端選擇性地與第一支路21和第二支路22的各自 的輸入端中之一連接。并且，從圖1中可以看出，第一支路21為直連支路；第二支路22為 電容支路，電容支路上設(shè)有分壓電容。本實施例中，主調(diào)速單元10的輸入端形成與控制器連接的主調(diào)速輸入端11，用于 方便用戶通過控制器精確選擇電機轉(zhuǎn)速的檔位。例如，當電機具有如圖1所示的低速火線 抽頭端L、中速火線抽頭端M以及高速火線抽頭端H時，主調(diào)速單元10的主調(diào)速輸出端12 分別與電機的低速火線抽頭端L、中速火線抽頭端M以及高速火線抽頭端H連接，用于根據(jù) 主調(diào)速輸入端所選擇的檔位控制電機按照不同的轉(zhuǎn)速運轉(zhuǎn)；主調(diào)速輸入端11與主控制板 60的控制器通過板間的通訊線連接。而輔助調(diào)速單元20以及檔位選擇器30則用于降低預 定的轉(zhuǎn)速，實現(xiàn)多檔調(diào)速的目的。利用檔位選擇器30進行選擇，使電機零線與第一支路21連接時，即交流電機調(diào)速 裝置的輔助調(diào)速輸出端24與電機50的零線直接相連。此時，電機50將按照原來預定的轉(zhuǎn) 速運行，即與現(xiàn)有技術(shù)中的電機的轉(zhuǎn)速相同。例如，若電機50具有低速火線抽頭端L、中速火線抽頭端M以及高速火線抽頭端H時，將檔位選擇器30進行選擇，使電機零線與第一支 路21連接時，控制器就只能控制電機50實現(xiàn)低速運轉(zhuǎn)、中速運轉(zhuǎn)或者高速運轉(zhuǎn)。利用檔位選擇器30進行選擇，使電機零線與第二支路22連接時，即交流電機調(diào)速 裝置的輔助調(diào)速輸出端24與電機50的零線通過電容相連。此時，由于電容具有分壓作用， 無論主調(diào)速單元10的主調(diào)速端與電機的低速火線抽頭端L連接，還是與中速火線抽頭端M 連接，電機50的轉(zhuǎn)速都低于正常的電機轉(zhuǎn)速。通過這樣的設(shè)置，當如圖1所示的電機50具 有低速火線抽頭端L、中速火線抽頭端M以及高速火線抽頭端H時，控制器就可以實現(xiàn)對電 機50的6檔調(diào)速。以圖1所示的具有3檔調(diào)速的電機為例，按照圖1所示的結(jié)構(gòu)連接后，當電機的零 線不串電容時，電機的正常轉(zhuǎn)速檔位為H、M、L ；當零線串電容時，電機的轉(zhuǎn)速檔位會變?yōu)樾?的檔位H’、M’、L’，就相當于把電機的轉(zhuǎn)速從3檔變成6檔，即H — M — L — H’ 一 M’ 一 L’。 而第二支路22中電容的電容值根據(jù)系統(tǒng)所要求的電機轉(zhuǎn)速進行確定。以型號為TO130A的 電機為例，其額定電壓為230V，額定頻率為50Hz，啟動電容的電容值為6uF。若電機的原高、 中、低三檔轉(zhuǎn)速分別為1000轉(zhuǎn)/分、850轉(zhuǎn)/分、750轉(zhuǎn)/分，當在電機的零線上串聯(lián)一個 IOuF的分壓電容時，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)為670轉(zhuǎn)/分、547轉(zhuǎn)/分以及480轉(zhuǎn)/分，從而實現(xiàn)了六檔 轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)。在本實施例中，如將電機調(diào)速裝置應(yīng)用于空調(diào)器中，可以將電機調(diào)速裝置集成在 空調(diào)器主控制板60上，并將主調(diào)速輸入端與空調(diào)器主控制板60的控制器連接，輔助調(diào)速輸 入端23連接至空調(diào)器主控制板60的調(diào)速板零線位連接以精確選擇電機轉(zhuǎn)速的檔位。此 時，就可以將電機的多個火線端直接與空調(diào)器主控制板60的控制器連接，則電機的多個火 線端直接與空調(diào)器主控制板60的控制器連接的導線的兩端就相當于主調(diào)速輸入端11與主 調(diào)速輸出端12。如將電機調(diào)速裝置應(yīng)用與其他的設(shè)備上，可以直接將電機調(diào)速裝置與該設(shè) 備的控制器連接或者集成在該設(shè)備的控制板上。當然，也可以將電機調(diào)速裝置按照圖1所 示的方式設(shè)置，將電機調(diào)速裝置單獨設(shè)置于調(diào)速板40上，對電機檔位的選擇進行控制。此 時，輔助調(diào)速輸入端23直接與調(diào)速板40上的調(diào)速板零線位連接。圖2示出了根據(jù)本實用新型實施例二的交流電機調(diào)速裝置原理示意圖。如圖2所 示，與圖1所示的實施例一不同的是，輔助調(diào)速單元20具有多個電容支路22，且主調(diào)速單元 10以及檔位選擇器30均設(shè)置于主控制板60上。在本實施例中，通過將檔位選擇器30進行不同的選擇，使電機零線與不同的第二 支路22連接。同時，將第二支路22的電容值進行合理的設(shè)置，使每條第二支路22的電容 的容量值不同，就可以使電機具有不同的調(diào)速檔位。如果采用具有本實施例中示出的結(jié)構(gòu)的交流電機調(diào)速裝置，且原電機的調(diào)速檔位 為X個，第二支路的數(shù)量為n，則根據(jù)本實施例中示出的交流電機調(diào)速裝置結(jié)構(gòu)分析可得， 可以實現(xiàn)的電機調(diào)速檔位總數(shù)量為X*(n+1)個。例如原電機為3檔轉(zhuǎn)速，如果采用本實施 例的交流電機調(diào)速裝置，當?shù)诙返臄?shù)量為1時，達到的轉(zhuǎn)速為3* (1+1) = 6個；當?shù)诙?支路的數(shù)量為2個時，則達到的轉(zhuǎn)速為3*(2+1) = 9個。由于第二支路22均為電容支路，由于與斬波調(diào)速的原理不同，沒有改變輸入電機 的正弦波交流電的波形，因此不會產(chǎn)生電磁噪音，則較現(xiàn)有技術(shù)中采用的調(diào)速板斬波調(diào)速 法，極大的改善了調(diào)速時的電磁噪音問題，在電機轉(zhuǎn)速較低時尤其明顯，提高了調(diào)速電機所運用場合的舒適性。并且，在實現(xiàn)同樣調(diào)速功能的情況下，相對于斬波調(diào)速原理中應(yīng)用的斬 波器，使用電容支路進行調(diào)速的成本比較低。另外，從圖2中還可以看出，本實施例中的主調(diào)速單元10以及檔位選擇器30均設(shè) 置于主控制板60上，輔助調(diào)速輸入端23連接至主控制板60的調(diào)速板上的零線位。同時， 將電機50的多個火線端直接與空調(diào)器主控制板60上的控制器連接，則此時電機50的多個 火線端與空調(diào)器主控制板60上的控制器所連接的導線的兩端就相當于主調(diào)速輸入端11與 主調(diào)速輸出端12。而輔助調(diào)速單元20的多個第二支路22設(shè)置于主控制板60外部，通過導 線與主控制板60連接；或者直接集成在主控制板60上，由于機組僅有一個功能完善的主控 制板60，無需使用單獨的電機調(diào)速板，主控制板60上集成了檔位選擇器，實現(xiàn)了檔位控制 功能，從而獨立實現(xiàn)對電機的分壓調(diào)速控制。在上述實施例中，檔位選擇器30可以為可控硅器件或者繼電器。例如，當檔位選 擇器 30為繼電器時，利用繼電器的通斷在輔助調(diào)速單元20的各條支路間進行精確選擇，從 而可以實現(xiàn)輔助調(diào)速單元20不同支路間的準確切換。當然，檔位選擇器30還可以為其他 的開關(guān)控制器件，如多投開關(guān)等。圖3示出了根據(jù)本實用新型實施例三的交流電機調(diào)速裝置原理示意圖。如圖3所 示，與圖2所示的實施例二不同的是，實施例中的交流電機調(diào)速裝置的主調(diào)速單元10以及 檔位選擇器30均設(shè)置于調(diào)速板40上。如將該交流電機調(diào)速裝置設(shè)置在需要多檔調(diào)速的設(shè)備上，則在該設(shè)備中除機組主 控制板外，將再額外增加一個調(diào)速板40，電機50的多個火線端均與調(diào)速板40上的主調(diào)速 輸出端12連接，電機的零線和調(diào)速板40上的輔助調(diào)速輸出端24連接；輔助調(diào)速輸入端23 連接至調(diào)速板40上的調(diào)速板零線位；而輔助調(diào)速單元20用于分壓的多個電容支路22可置 于調(diào)速板40外部，通過接線與檔位選擇器30連接，或者直接集成于調(diào)速板40上，此種方案 雖然在設(shè)備中需要另外增加調(diào)速板40，設(shè)備的主控制板上的控制器不再具有直接控制電機 的功能，但該方案無需更換設(shè)備的主控制板，僅需要將主調(diào)速輸入端11通過板間通訊線與 主控制板60上的控制器的連接，并對控制器的控制指令進行相應(yīng)的修改以與新的電機控 制檔位相匹配，通過連接主調(diào)速輸入端11與主控制板60的控制器的通訊線向調(diào)速板40上 的各個部件傳送電機檔位控制命令，電機調(diào)速功能由調(diào)速板40上的部件獨立實現(xiàn)。此種調(diào) 速板結(jié)構(gòu)較完善，電機的零線和火線均接在調(diào)速40板上，用于分壓的電容支路可置于調(diào)速 板外部，通過接線與調(diào)速板連接或者直接集成于調(diào)速板之上。此種方案適用于新開發(fā)的機 組，機組主控制板不再具有電機控制功能，僅通過通訊線向調(diào)速板傳送電機檔位控制命令， 電機調(diào)速功能由調(diào)速板獨立實現(xiàn)。圖4示出了根據(jù)本實用新型實施例三的交流電機調(diào)速裝置原理示意圖。如圖4所 示，與圖3所示的實施例三不同的是，電機50的多個火線端直接與設(shè)備的主控制板60的控 制器連接，僅電機的零線接入調(diào)速板40。即在設(shè)備內(nèi)部除機組主控制板60外，再額外增加 一個調(diào)速板40，此種調(diào)速板結(jié)構(gòu)較簡單，僅將電機的零線接在調(diào)速板上，火線仍然接在機組 主控制板上。用于分壓的電容支路可置于調(diào)速板40外部，通過接線與調(diào)速板連接；或者直 接集成于調(diào)速板之上。此種方案適用于改進現(xiàn)有的機組，機組主控制板仍然保留有電機控 制功能，并通過通訊線向調(diào)速板傳送零線檔位控制命令，電機調(diào)速功能由機組主控制板與 調(diào)速板配合實現(xiàn)。[0037]在本實施例中，電機50的多個火線端直接與設(shè)備的主控制板60的控制器連接，則 連接控制器與電機50的多個火線端的導線的兩端就相當于主調(diào)速輸入端11與主調(diào)速輸出 端12 ；輔助調(diào)速輸入端23連接至調(diào)速板40上的調(diào)速板零線位。并且，交流電機調(diào)速裝置 通過板間通訊線與主控制板60上的控制器連接，以發(fā)送檔位選擇指令。同時，用于分壓的 多個電容支路22可置于調(diào)速板40外部，通過導線與檔位選擇器30連接，或者直接集成于 調(diào)速板40之上。此種方案適用于改進現(xiàn)有的設(shè)備，設(shè)備的主控制板仍然保留有電機控制功 能，其通過連接主調(diào)速輸入端11與主控制板60的控制器的通訊線向調(diào)速板40上的輔助調(diào) 速單元20以及檔位選擇器30傳送零線檔位控制命令，電機調(diào)速功能由設(shè)備主控制板60與 調(diào)速板40配合實現(xiàn)。本實用新型還提供了一種交流電機，該交流電機包括上述實施例一至實施例四中 任意一種的交流電機調(diào)速裝置，交流電機調(diào)速裝置的具體結(jié)構(gòu)在上述實施例中已有詳細介 紹，在此就不再詳細描述。而由于上述實施例均是在交流電機結(jié)構(gòu)不變的條件下，實現(xiàn)多檔 調(diào)速的目的，對電機本身的結(jié)構(gòu)并未進行較大改動，因此，交流電機的其他結(jié)構(gòu)與現(xiàn)有技術(shù) 中的交流電機的結(jié)構(gòu)相同，在此也不在詳細描述。在本實用新型中，還提供了一種空調(diào)器，該空調(diào)器所使用的電機為具有前述實施 例中的交流調(diào)速裝置的交流電機，交流電機調(diào)速裝置的具體結(jié)構(gòu)在上述實施例中已有詳細 介紹，在此就不再詳細描述。從以上的描述中，可以看出，本實用新型上述的實施例實現(xiàn)了如下技術(shù)效果通 過在三檔電機的零線上串電容分壓的方法，并利用檔位選擇器在不同的電容支路間進行切 換，從而實現(xiàn)了對現(xiàn)有電機的多檔調(diào)速。由于與斬波調(diào)速的原理不同，沒有改變輸入電機的 正弦波交流電的波形，因此利用電容分壓的方式對交流電機進行多檔調(diào)速時，不會產(chǎn)生電 磁噪音，從而解決了現(xiàn)有技術(shù)中利用斬波調(diào)速原理對現(xiàn)有的交流電機進行調(diào)速時產(chǎn)生的電 磁噪音問題。同時，由于利用電容分壓的方式對交流電機進行多檔調(diào)速，實現(xiàn)方式簡單，且 無需增加過多的硬件，因此，成本也較低，且容易實現(xiàn)。以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本實用新型，對于本 領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本實用新型可以有各種更改和變化。凡在本實用新型的精神和原則 之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種交流電機調(diào)速裝置，其特征在于，包括主調(diào)速單元(10)，輸入端形成與控制器連接的主調(diào)速輸入端，輸出端形成與交流電機 (50)的多個火線端子連接的主調(diào)速輸出端；輔助調(diào)速單元(20)，具有第一支路以及至少一個第二支路(22)，所述第一支路 (21)以及所述至少一條第二支路02)具有各自的輸入端和公共的輸出端，所述公共的輸 出端形成與所述交流電機(50)的零線連接的輔助調(diào)速輸出端；檔位選擇器(30)，其輸入端形成與所述控制器連接的輔助調(diào)速輸入端，輸出端選擇性 地與所述第一支路和所述至少一條第二支路0 的各自的輸入端中之一連接，其中， 所述第一支路為直連支路，所述第二支路0 為電容支路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的交流電機調(diào)速裝置，其特征在于，所述輔助調(diào)速單元具有并 聯(lián)連接的多條所述電容支路，每條電容支路的電容值不同。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的交流電機調(diào)速裝置，其特征在于，所述檔位選擇器(30) 為可控硅器件或繼電器。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的交流電機調(diào)速裝置，其特征在于，所述主調(diào)速單元(10)以及 所述檔位選擇器(30)均設(shè)置于調(diào)速板GO)上，所述的輔助調(diào)速單元00)的第二支路02) 設(shè)置于所述調(diào)速板GO)上或所述調(diào)速板GO)外部。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的交流電機調(diào)速裝置，其特征在于，所述交流電機調(diào)速裝置還 包括主控制板(60)，所述主調(diào)速單元(10)以及所述檔位選擇器(30)均設(shè)置于所述主控制 板(60)上。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的交流電機調(diào)速裝置，其特征在于，所述電機的零線與所述檔 位選擇器(30)設(shè)置于所述調(diào)速板上(40)，所述交流電機(50)的多個火線端子連接至所述 主控制板(60)。
7.一種交流電機，其特征在于，所述交流電機包括權(quán)利要求1至6中任一項所述的交流 電機調(diào)速裝置。
8.—種空調(diào)器，其特征在于，所述空調(diào)器包括權(quán)利要求7所述的交流電機。
專利摘要本實用新型提供了一種空調(diào)器、交流電機及其調(diào)速裝置，其中，交流電機調(diào)速裝置包括主調(diào)速單元，輸入端形成與控制器連接的主調(diào)速輸入端，輸出端形成與交流電機的多個火線端子連接的主調(diào)速輸出端；輔助調(diào)速單元，具有第一支路以及至少一個第二支路，第一支路以及至少一條第二支路具有各自的輸入端和公共的輸出端，公共的輸出端形成與交流電機的零線連接的輔助調(diào)速輸出端；檔位選擇器，其輸入端形成與控制器連接的輔助調(diào)速輸入端，輸出端選擇性地與第一支路和至少一條第二支路的各自的輸入端中之一連接，其中，第一支路為直連支路，第二支路為電容支路。本實用新型解決了現(xiàn)有技術(shù)中利用斬波調(diào)速原理對現(xiàn)有的交流電機進行調(diào)速時產(chǎn)生電磁噪音的問題。
文檔編號H02P25/16GK201878090SQ20102063528
公開日2011年6月22日 申請日期2010年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月30日
發(fā)明者汪俊勇, 羅生超, 鄭海杰 申請人:珠海格力電器股份有限公司