專利名稱：永磁無(wú)刷電機(jī)的無(wú)級(jí)變頻啟動(dòng)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種永磁無(wú)刷電機(jī)的無(wú)級(jí)變頻啟動(dòng)裝置。
目前廣泛用于啟動(dòng)永磁無(wú)刷電機(jī)的控制裝置有兩類，利用開(kāi)環(huán)(有級(jí)變頻)控制和閉環(huán)(反饋)控制。開(kāi)環(huán)控制是利用多檔頻率電源，逐級(jí)啟動(dòng)永磁電機(jī)。這就要求每一級(jí)的“臺(tái)階”不能過(guò)大，否則永磁轉(zhuǎn)子“跟不上”便會(huì)在原地抖動(dòng)。而閉環(huán)控制雖然能達(dá)到無(wú)級(jí)變頻啟動(dòng)永磁電機(jī)的目的，但是，線路中要有轉(zhuǎn)子磁極位置檢測(cè)裝置，并且需要使用鎖相技術(shù)，利用鎖相環(huán)電路控制輸出各相電流的相位。這種裝置電路較復(fù)雜而且每套線路只能驅(qū)動(dòng)一臺(tái)電機(jī)。
本實(shí)用新型的目的是，提供一種無(wú)須轉(zhuǎn)子磁極定位和鎖相環(huán)電路控制輸出各相電流的相位。
本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案是，啟動(dòng)裝置由壓控振蕩器頻率分配器控制無(wú)級(jí)變頻；頻率分配器將單相方波信號(hào)變換成相位互成120°的三相方波信號(hào)；三相功率放大器由三相橋功放模塊與單向延時(shí)驅(qū)動(dòng)線路組成，電流檢測(cè)與控制電路置于三相橋驅(qū)動(dòng)電路和三相橋功率放大電路之間實(shí)現(xiàn)限流保護(hù)與控制低頻啟動(dòng)或大負(fù)載而造成的過(guò)流發(fā)熱。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是，與閉環(huán)控制的啟動(dòng)裝置相比，裝置的線路與結(jié)構(gòu)均比較簡(jiǎn)單，不用專設(shè)探測(cè)裝置和線路，不用鎖相控制，一套線路可同時(shí)驅(qū)動(dòng)多臺(tái)電機(jī)，能平穩(wěn)可靠啟動(dòng)較大負(fù)荷的電機(jī)，并且電機(jī)轉(zhuǎn)速可調(diào)，還可隨意設(shè)置轉(zhuǎn)速。


圖1為本實(shí)用新型的方框圖；圖2為本實(shí)用新型的線路原理圖。
由電位器W經(jīng)電阻R1給電容C1充電，電容C1兩端電壓Uc按指數(shù)規(guī)律由0開(kāi)始上升，取鎖相環(huán)模塊J1(CD4046)中的壓控振蕩器，受Uc控制，輸出頻率由0Hz開(kāi)始無(wú)級(jí)增加，該頻率由頻率分配器U2(CH250)變成互為120°的三個(gè)方波信號(hào)，再經(jīng)三相橋功放模塊U3(IRFTC02)實(shí)現(xiàn)三相推挽功率放大，輸出具有一定功率的三相準(zhǔn)方波電流三相準(zhǔn)方波電流在永磁電機(jī)定子繞組中產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速由0開(kāi)始增速，這樣永磁轉(zhuǎn)子與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)之間的轉(zhuǎn)速差一開(kāi)始便為零，轉(zhuǎn)子被旋子磁場(chǎng)同步牽引逐漸增速。當(dāng)電容C1充電使Uc達(dá)到W給定的最大值時(shí)，Uc不再增加，旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)便牽引永磁轉(zhuǎn)子達(dá)到電位器W給定的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)。如果需要改變電機(jī)轉(zhuǎn)速，便調(diào)整電位器W輸出的電壓，經(jīng)過(guò)R1和C1的延時(shí)慢慢改變線路輸出的頻率，電機(jī)逐漸改變轉(zhuǎn)速達(dá)到新設(shè)定的轉(zhuǎn)速值。為了避免三相橋產(chǎn)生“直通”電流，在三相橋功率模塊U3各輸入端連接R9，R10，R11、R12，R13，R14，D4，D5，D6，D7，D8，D9并與模塊U3的分布電容配合組成單向延遲電路，使三相橋中各管延遲導(dǎo)通過(guò)程，加快截止過(guò)程。
為了限制頻率較低(電機(jī)阻抗也較低)時(shí)產(chǎn)生過(guò)大的三相電流，增設(shè)一個(gè)簡(jiǎn)單的電流檢測(cè)線路，它由三極管T，電阻R5，R6，R7，R8，二極管D1，D2，D3組成，控制三相橋驅(qū)動(dòng)線路間斷工作，達(dá)到輸出平均電流被降低的目的。三極管T起電流檢測(cè)與放大作用，R5是電流采樣電阻，它的參數(shù)由電機(jī)總電流的大小決定。R6，R7，R8，D1，D2，D3為過(guò)流保護(hù)控制電路，R2是決定啟動(dòng)時(shí)的最低初始頻率的分壓電阻，二極管D10的設(shè)置使C1在關(guān)機(jī)時(shí)能快速放電，為再次啟動(dòng)電機(jī)創(chuàng)造條件，電阻R3與電容C2分別為鎖相環(huán)U1的輔助電阻和輔助電容，電阻R4和電容C3分別為頻率分配器U2的復(fù)位電阻和復(fù)位電容。
實(shí)施例如裝置原理圖所示，電壓Uc經(jīng)模塊U1的輸入端9控制U1中的壓控振蕩器，信號(hào)由4腳輸出直接經(jīng)U2的6腳進(jìn)入分配器U2，然后，三個(gè)互為120°的信號(hào)分別由U2的11，12，13腳輸出，由U3的2、3，5、7，8、10腳輸入分別進(jìn)行三相信號(hào)的推挽功率放大，并分別由U3的4，6，9輸出去控制永磁電機(jī)的定子繞組。
U1的腳5為禁止端，腳8為電源地端，腳6，7為輔助電容端與C2相接，腳11為輔助電阻端與R3相接，腳16為電源正端與電源E相接；U2中腳1為三相六拍正轉(zhuǎn)端，腳2為三相六拍反轉(zhuǎn)端，腳7為時(shí)鐘端，腳9為三相六拍復(fù)位端，腳10為雙三拍復(fù)位端，腳14為雙三拍正轉(zhuǎn)端，腳5為雙三拍反轉(zhuǎn)端，腳16為電源正端；U3的腳1為電源負(fù)端，腳11為電源正端。
權(quán)利要求1.一種永磁無(wú)刷電機(jī)的無(wú)級(jí)變頻啟動(dòng)裝置，其特征是，電阻R1電容C1充電過(guò)程控制集成電路U1，輸出頻率經(jīng)頻率分配器U2再經(jīng)過(guò)與之相接的由電阻和二極管組成的單向延時(shí)網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動(dòng)三相橋功放模塊U3，三極管T與電阻和二極管組成的電流檢測(cè)線路置于三相橋驅(qū)動(dòng)電路和三相橋功率放大器之間。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種永磁無(wú)刷電機(jī)的無(wú)級(jí)變頻啟動(dòng)裝置。它是由壓控振蕩器、頻率分配器、三相橋功放模塊及電流檢測(cè)電路組成，壓控振蕩器受電壓Uc控制完成無(wú)級(jí)變頻，頻率分配器將單相方波信變換成相位互成120°的三相方波信號(hào)，經(jīng)三相橋功放后啟動(dòng)電機(jī)。為了實(shí)現(xiàn)限流保護(hù)與控制低頻啟動(dòng)或大負(fù)載而造成過(guò)流發(fā)熱，本實(shí)用新型還設(shè)置了電流檢測(cè)電路，達(dá)到限制總電流的目的。本實(shí)用新型線路與結(jié)構(gòu)均比較簡(jiǎn)單能平穩(wěn)啟動(dòng)較大負(fù)荷的電機(jī)，并且電機(jī)轉(zhuǎn)速可調(diào)。
文檔編號(hào)H02P1/52GK2230483SQ9521621
公開(kāi)日1996年7月3日 申請(qǐng)日期1995年7月17日 優(yōu)先權(quán)日1995年7月17日
發(fā)明者趙永康, 黃凱, 張金英 申請(qǐng)人:國(guó)營(yíng)寶成通用電子公司