專利名稱：永磁無刷電機的無級變頻啟動裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種永磁無刷電機的無級變頻啟動裝置。
目前廣泛用于啟動永磁無刷電機的控制裝置有兩類，利用開環(huán)(有級變頻)控制和閉環(huán)(反饋)控制。開環(huán)控制是利用多檔頻率電源，逐級啟動永磁電機。這就要求每一級的“臺階”不能過大，否則永磁轉(zhuǎn)子“跟不上”便會在原地抖動。而閉環(huán)控制雖然能達到無級變頻啟動永磁電機的目的，但是，線路中要有轉(zhuǎn)子磁極位置檢測裝置，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)動一臺電機。
本實用新型的目的是，提供一種無須轉(zhuǎn)子磁極定位和鎖相環(huán)電路控制輸出各相電流的相位。
本實用新型的技術(shù)解決方案是，啟動裝置由壓控振蕩器頻率分配器控制無級變頻；頻率分配器將單相方波信號變換成相位互成120°的三相方波信號；三相功率放大器由三相橋功放模塊與單向延時驅(qū)動線路組成，電流檢測與控制電路置于三相橋驅(qū)動電路和三相橋功率放大電路之間實現(xiàn)限流保護與控制低頻啟動或大負載而造成的過流發(fā)熱。
本實用新型的優(yōu)點是，與閉環(huán)控制的啟動裝置相比，裝置的線路與結(jié)構(gòu)均比較簡單，不用專設(shè)探測裝置和線路，不用鎖相控制，一套線路可同時驅(qū)動多臺電機，能平穩(wěn)可靠啟動較大負荷的電機，并且電機轉(zhuǎn)速可調(diào)，還可隨意設(shè)置轉(zhuǎn)速。


圖1為本實用新型的方框圖；圖2為本實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開始無級增加，該頻率由頻率分配器U2(CH250)變成互為120°的三個方波信號，再經(jīng)三相橋功放模塊U3(IRFTC02)實現(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定子繞組中產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場，旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速由0開始增速，這樣永磁轉(zhuǎn)子與旋轉(zhuǎn)磁場之間的轉(zhuǎn)速差一開始便為零，轉(zhuǎn)子被旋子磁場同步牽引逐漸增速。當(dāng)電容C1充電使Uc達到W給定的最大值時，Uc不再增加，旋轉(zhuǎn)磁場便牽引永磁轉(zhuǎn)子達到電位器W給定的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)。如果需要改變電機轉(zhuǎn)速，便調(diào)整電位器W輸出的電壓，經(jīng)過R1和C1的延時慢慢改變線路輸出的頻率，電機逐漸改變轉(zhuǎn)速達到新設(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)通過程，加快截止過程。
為了限制頻率較低(電機阻抗也較低)時產(chǎn)生過大的三相電流，增設(shè)一個簡單的電流檢測線路，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)動線路間斷工作，達到輸出平均電流被降低的目的。三極管T起電流檢測與放大作用，R5是電流采樣電阻，它的參數(shù)由電機總電流的大小決定。R6，R7，R8，D1，D2，D3為過流保護控制電路，R2是決定啟動時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)機時能快速放電，為再次啟動電機創(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，信號由4腳輸出直接經(jīng)U2的6腳進入分配器U2，然后，三個互為120°的信號分別由U2的11，12，13腳輸出，由U3的2、3，5、7，8、10腳輸入分別進行三相信號的推挽功率放大，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為電源負端，腳11為電源正端。
權(quán)利要求1.一種永磁無刷電機的無級變頻啟動裝置，其特征是，電阻R1電容C1充電過程控制集成電路U1，輸出頻率經(jīng)頻率分配器U2再經(jīng)過與之相接的由電阻和二極管組成的單向延時網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動三相橋功放模塊U3，三極管T與電阻和二極管組成的電流檢測線路置于三相橋驅(qū)動電路和三相橋功率放大器之間。
專利摘要本實用新型涉及一種永磁無刷電機的無級變頻啟動裝置。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電路組成，壓控振蕩器受電壓Uc控制完成無級變頻，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，經(jīng)三相橋功放后啟動電機。為了實現(xiàn)限流保護與控制低頻啟動或大負載而造成過流發(fā)熱，本實用新型還設(shè)置了電流檢測電路，達到限制總電流的目的。本實用新型線路與結(jié)構(gòu)均比較簡單能平穩(wěn)啟動較大負荷的電機，并且電機轉(zhuǎn)速可調(diào)。
文檔編號H02P1/52GK2230483SQ9521621
公開日1996年7月3日 申請日期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 申請人:國營寶成通用電子公司