專利名稱：電風(fēng)扇遙控調(diào)速器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電動(dòng)機(jī)的速度控制裝置，尤其是涉及一種電風(fēng)扇遙控調(diào)速器。
通過(guò)發(fā)出遙控信號(hào)改變作為驅(qū)動(dòng)元件之雙向可控硅的觸發(fā)導(dǎo)通角，可以實(shí)現(xiàn)電風(fēng)扇遙控調(diào)速，但是存在著嚴(yán)重的諧波失真和射頻干擾，對(duì)供電電網(wǎng)造成污染，對(duì)風(fēng)扇電機(jī)產(chǎn)生不良影響，而且當(dāng)調(diào)相角大于60°時(shí)，風(fēng)扇電機(jī)易發(fā)生堵轉(zhuǎn)現(xiàn)象。
本實(shí)用新型的目的在于針對(duì)上述之不足提出一種改進(jìn)型電風(fēng)扇遙控調(diào)速器。
本實(shí)用新型由遙控接收器1、鎖存比例調(diào)節(jié)器2、壓控單穩(wěn)態(tài)電路3、過(guò)零控制電路4、觸發(fā)電路5、交替復(fù)合電源6、雙向可控硅KS、速度顯示燈XD和外接線M、N組成，并配以一定形狀的外殼構(gòu)成實(shí)用產(chǎn)品。它實(shí)質(zhì)上是一個(gè)二端網(wǎng)絡(luò)組件，外接線M接至電網(wǎng)相線，另一外接線N接至風(fēng)扇電機(jī)繞組一端，從而串聯(lián)于風(fēng)扇電機(jī)的主回路。
當(dāng)遙控接收器1接收到調(diào)速信號(hào)后，由鎖存比例調(diào)節(jié)器2轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電平并鎖存，壓控單穩(wěn)態(tài)電路3在該電平控制下按相應(yīng)的占空比工作，并通過(guò)過(guò)零控制電路4及觸發(fā)電路5觸發(fā)驅(qū)動(dòng)元件之雙向可控硅KS。雙向可控硅KS周期內(nèi)導(dǎo)通與截止的時(shí)間比，完全受控于壓控單穩(wěn)態(tài)電路3的信號(hào)占空比，由此達(dá)到調(diào)速目的。由于壓控單穩(wěn)態(tài)電路3的信號(hào)占空比在調(diào)速信號(hào)控制下可在零至100％的范圍內(nèi)無(wú)級(jí)變化，因此，本實(shí)用新型可以實(shí)現(xiàn)電風(fēng)扇在零至全速范圍內(nèi)任意無(wú)級(jí)調(diào)速。為指示風(fēng)扇電機(jī)轉(zhuǎn)速，在雙向可控硅KS第一、二電極之間跨接速度顯示燈XD。工作時(shí)該燈以一定的頻率閃亮，如果閃亮間隔時(shí)間長(zhǎng)，表示轉(zhuǎn)速快，反之亦反。如果一直發(fā)亮或熄滅，分別表示風(fēng)扇電機(jī)轉(zhuǎn)速為零或工作在全速狀態(tài)。
本實(shí)用新型的特征之一是采用以運(yùn)算放大器為主體的鎖存比例調(diào)節(jié)器2。它由場(chǎng)效應(yīng)管FET、同相比例器PR1、反相比例器PR2和電容C1組成。場(chǎng)效應(yīng)管FET柵極接至遙控接收器1輸出端，電容C1跨接在場(chǎng)效應(yīng)管FET柵極與“地”之間，場(chǎng)效應(yīng)管FET漏極接有同相比例器PR1和反相比例器PR2，它們的輸出分別經(jīng)包括二極管D1、D2的隔離部件接至壓控單穩(wěn)態(tài)電路3。遙控接收器1接收到調(diào)速信號(hào)，對(duì)電容C1進(jìn)行充電或放電，使場(chǎng)效應(yīng)管FET的柵極電壓升高或降低，同相比例器PR1和反相比例器PR2的輸入端同時(shí)受其控制。如果場(chǎng)效應(yīng)管FET柵壓受調(diào)速信號(hào)控制下降，同相比例器PR1的輸出也下降，反相比例器PR2的輸出則上升，反之亦反。從而將接收到的調(diào)速信號(hào)脈沖長(zhǎng)短變換成相應(yīng)的電壓值。由于場(chǎng)效應(yīng)管FET具有高阻抗輸入特性，在接收到調(diào)速信號(hào)后，電容C1的充電電壓能夠一直保持至下一個(gè)調(diào)速信號(hào)的到來(lái)，比例器PR1、PR2的輸出電平也能在此期間一直鎖存，直至下一個(gè)調(diào)速信號(hào)到來(lái)再改變其輸出電平，并以此控制壓控單穩(wěn)態(tài)電路3輸出信號(hào)占空比，達(dá)到控制單位時(shí)間內(nèi)送往風(fēng)扇電機(jī)繞組的交流正弦周波數(shù)，以實(shí)現(xiàn)調(diào)速。
本實(shí)用新型的另一特征是采用以簡(jiǎn)單晶體管電路構(gòu)成的過(guò)零控制電路4。該電路受壓控單穩(wěn)態(tài)電路3的輸出脈沖電平控制，具有觸發(fā)自保功能。它由晶體管BG1、BG2以及電阻R9、R10組成。晶體管BG1為晶體管BG2提供正反饋，其集電極與晶體管BG2的基極相連接，都接至壓控單穩(wěn)態(tài)電路3輸出端，而晶體管BG2集電極輸出接至觸發(fā)電路5輸入端，即可控硅SCR控制極。壓控單穩(wěn)態(tài)電路3輸出脈沖高電平，使晶體管BG2導(dǎo)通，由于晶體管BG1的強(qiáng)正反饋，晶體管BG2一經(jīng)觸發(fā)導(dǎo)通便自鎖，即使輸入端的觸發(fā)脈沖變?yōu)榈碗娖揭膊荒苁蛊浣刂?。只有其工作電壓Uec隨電網(wǎng)電壓過(guò)零瞬間，才能恢復(fù)截止?fàn)顟B(tài)，其輸入端又受壓控單穩(wěn)態(tài)電路3輸出脈沖控制。
雙向可控硅KS的觸發(fā)電路5由可控硅SCR和D5～8橋式整流電路組成?？煽毓鑃CR陽(yáng)極、陰極分別接橋式整流電路正、負(fù)輸出端，而控制極即觸發(fā)電路5輸入端接過(guò)零控制電路4輸出端，橋式整流電路一輸入端接雙向可控硅KS第一電極，另一輸入端經(jīng)小電阻R12接雙向可控硅KS第二電極，而橋式整流電路正輸出端接限流電阻R11，負(fù)輸出端接“地”。觸發(fā)電路5受過(guò)零控制電路4控制，它們的工作狀態(tài)恰好相反。晶體管BG2導(dǎo)通，觸發(fā)電路5輸入置于低電平，不能觸發(fā)雙向可控硅KS，當(dāng)電網(wǎng)電壓過(guò)零時(shí)，如果此時(shí)壓控單穩(wěn)態(tài)電路3輸出低電平，由于晶體管BG2截止，觸發(fā)電路5輸入端處于高電平而導(dǎo)通，雙向可控硅KS控制極獲得觸發(fā)電流而導(dǎo)通，從而驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇電機(jī)。雙向可控硅KS的每次觸發(fā)導(dǎo)通都被控制在交流電網(wǎng)電壓過(guò)零時(shí)，保證送往風(fēng)扇電機(jī)繞組的正弦周波都是完整的正弦波，從而消除諧波失真和射頻干擾。
本實(shí)用新型再一特征是采用交替復(fù)合電源6對(duì)整個(gè)控制系統(tǒng)供電，即利用雙向可控硅KS截止時(shí)主電極的端電壓和導(dǎo)通時(shí)主電極的負(fù)載電流對(duì)控制系統(tǒng)交替供電。交替復(fù)合電源6由電流互感器BL、限流電阻R11、整流二極管D3、D4和濾波電容C2組成。電流互感器BL初級(jí)線圈一端接本實(shí)用新型的外接線M，另一端與雙向可控硅KS第二電極連接，還通過(guò)小電阻R12接至雙向可控硅KS門(mén)極，雙向可控硅KS門(mén)極接D5～8橋式整流電路的一個(gè)輸入端，雙向可控硅KS第一電極接本實(shí)用新型外接線N和橋式整流電路另一個(gè)輸入端。電流互感器BL次級(jí)線圈一端接整流二極管D3陽(yáng)極，另一端接“地”，整流二極管D3、D4陰極相互連接，而整流二極管D4陽(yáng)極接限流電阻R11，限流電阻R11另一端接橋式整流電路正極輸出端，限流電阻R11與整流二極管D4陽(yáng)極之間的節(jié)點(diǎn)接晶體管BG2集電極電阻R10和晶體管BG1發(fā)射極，整流二極管D3、D4陰極之間的節(jié)點(diǎn)與“地”之間跨接濾波電容C2。
接通電網(wǎng)電壓后，交替復(fù)合電源6開(kāi)始工作。當(dāng)雙向可控硅KS截止時(shí)，其主電極兩端加有分別經(jīng)電流互感器BL初級(jí)線圈和風(fēng)扇電機(jī)繞組的電網(wǎng)電壓，該電壓由限流電阻R11降壓，再經(jīng)整流二極管D4和濾波電容C2整流濾波后提供控制系統(tǒng)直流工作電壓U；而當(dāng)雙向可控硅KS導(dǎo)通時(shí)，其主電極端電壓消失，但其主電極間存在較大負(fù)載電流，經(jīng)由串聯(lián)于主電極的電流互感器BL感應(yīng)出交流低電壓，再經(jīng)整流二極管D3和濾波電容C2整流濾波后提供控制系統(tǒng)直流工作電壓U’。直流工作電壓U、U’先后自動(dòng)轉(zhuǎn)換銜接，交替供電，保證控制系統(tǒng)始終有穩(wěn)定連續(xù)的直流工作電壓。交替復(fù)合電源6不單獨(dú)對(duì)電網(wǎng)電壓構(gòu)成回路，僅通過(guò)2根外接線M、N串聯(lián)于風(fēng)扇電機(jī)繞組主回路，可以使整個(gè)控制系統(tǒng)耗電下降至毫瓦級(jí)。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是既可以實(shí)現(xiàn)從零速至全速范圍內(nèi)的遙控?zé)o級(jí)調(diào)速，又可以克服可控硅調(diào)速存在的諧波失真和射頻干擾，而且節(jié)電顯著。一般電風(fēng)扇采用本實(shí)用新型在調(diào)速狀態(tài)下比使用電抗器式調(diào)速器至少省電20％。
附圖
為本實(shí)用新型的電原理圖。
實(shí)施例本例電網(wǎng)電壓為交流220伏，頻率50赫茲。
附圖中無(wú)源元件的額定值如下C1、C210μF，R14.7KΩ，R2、R4、R520KΩ，R3、R6100KΩ，R7、R8200KΩ，R92KΩ，R101KΩ，R11110KΩ，R1227Ω。
權(quán)利要求1.一種包括遙控接收器1、壓控單穩(wěn)態(tài)電路3、觸發(fā)電路5、雙向可控硅KS、速度顯示燈XD和外接線M、N的電風(fēng)扇遙控調(diào)速器，其特征在于采用了將遙控接收器1接收到的調(diào)速信號(hào)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電平并鎖存的鎖存比例調(diào)節(jié)器2，采用了將雙向可控硅KS的每次觸發(fā)導(dǎo)通都控制在交流電網(wǎng)電壓過(guò)零時(shí)的過(guò)零控制電路4以及利用雙向可控硅KS截止時(shí)主電極的端電壓和導(dǎo)通時(shí)主電極的負(fù)載電流對(duì)控制系統(tǒng)交替供電的交替復(fù)合電源6。
2.如權(quán)利要求1所述的電風(fēng)扇遙控調(diào)速器，其特征在于鎖存比例調(diào)節(jié)器2是以運(yùn)算放大器為主體，由場(chǎng)效應(yīng)管FET、同相比例器PR1、反相比例器PR2和電容C1組成，場(chǎng)效應(yīng)管FET柵極接至遙控接收器1輸出端，電容C1跨接在場(chǎng)效應(yīng)管FET柵極與“地”之間，場(chǎng)效應(yīng)管PET漏極接有同相比例器PR1和反相比例器PR2，它們的輸出分別經(jīng)包括二極管D1、D2的隔離部件接至壓控單穩(wěn)態(tài)電路3。
3.如權(quán)利要求1、2所述的電風(fēng)扇遙控調(diào)速器，其特征在于過(guò)零控制電路4由晶體管BG1、BG2以及電阻R9、R10組成，晶體管BG1為晶體管BG2提供正反饋，其集電極與晶體管BG2基極相連接，都接至壓控單穩(wěn)態(tài)電路3輸出端，而晶體管BG2集電極輸出接至觸發(fā)電路S輸入端。
4.如權(quán)利要求1、2所述的電風(fēng)扇遙控調(diào)速器，其特征在于交替復(fù)合電源6由電流互感器BL、限流電阻R11、整流二極管D3、D4和濾波電容C2組成，電流互感器BL初級(jí)線圈一端接外接線M，另一端與雙向可控硅KS第二電極連接，還通過(guò)小電阻R12接至雙向可控硅KS的門(mén)極，雙向可控硅KS的門(mén)極接D5～8橋式整流電路的一個(gè)輸入端，雙向可控硅KS的第一電極接外接線N和橋式整流電路的另一個(gè)輸入端，電流互感器BL次級(jí)線圈一端接整流二極管D3的陽(yáng)極，另一端接“地”，整流二極管D3、D4陰極相互連接，而整流二極管D4的陽(yáng)極接限流電阻R11，限流電阻R11的另一端接橋式整流電路正極輸出端，限流電阻R11與整流二極管D4陽(yáng)極之間的節(jié)點(diǎn)接晶體管BG2集電極電阻R10和晶體管BG1發(fā)射極，整流二極管D3、D4陰極之間的節(jié)點(diǎn)與“地”之間跨接濾波電容C2。
專利摘要一種包括遙控接收器1、壓控單穩(wěn)態(tài)電路3、觸發(fā)電路5、雙向可控硅KS、速度顯示燈XD和外接線M、N的電風(fēng)扇遙控調(diào)速器，還采用了鎖存比例調(diào)節(jié)器2、過(guò)零控制電路4以及交替復(fù)合電源6。既可以實(shí)現(xiàn)從零速至全速范圍內(nèi)的遙控?zé)o級(jí)調(diào)速，又可以克服可控硅調(diào)速存在的諧波失真和射頻干擾，而且節(jié)電顯著。一般電風(fēng)扇采用本實(shí)用新型在調(diào)速狀態(tài)下比使用電抗器式調(diào)速器至少省電20％。
文檔編號(hào)F04D27/02GK2049288SQ8920436
公開(kāi)日1989年12月13日 申請(qǐng)日期1989年3月24日 優(yōu)先權(quán)日1989年3月24日
發(fā)明者何禮高 申請(qǐng)人:何禮高