[發明專利]單相交流電動機無級調速電路

有效

• 申請號: 201010560552.X
• 申請日: 2010-11-16
• 公開（公告）號: CN102045022A
• 公開（公告）日: 2011-05-04
• 發明（設計）人: 孫宏斌
• 申請（專利權）人: 孫宏斌
• 主分類號: H02P25/04
• 分類號: H02P25/04;H02P25/16
• 代理公司: 鄭州聯科專利事務所(普通合伙) 41104
• 代理人: 劉建芳

技術領域

本發明涉及單相交流電動機調速電路，尤其涉及一種單相交流電動機的無級調速電路。

背景技術

在單相交流電動機應用中，經常需要對電動機的轉速進行控制，因此出現了多種單相交流電動機調速電路。目前常見的單相交流電動機調速電路大致有以下幾種：有檔位的串聯電感調速、串聯電容調速、串聯電阻調速、電機抽頭調速，轉速連續可調的變頻調速、可控硅調速等。

單相交流電動機的串聯電感調速應用在早期的家用吊扇，其缺點是需要體積較大的電感，會導致功率因數的降低，并且不易實現無級調速。串聯電容調速也有一定的應用，如專利號為02276206.X的文件中就涉及了一種串聯電容調速的方法，其問題在于需要多個耐高壓的大容量無極性電容，體積較大，且無法實現無級調速。串聯電阻調速會導致電阻高溫發熱，功率損失大，因而應用較少。電機抽頭調速在家用電扇中得到廣泛應用，其問題在于很難實現低轉速和無級調速。變頻調速的電路復雜，成本較高。可控硅調速有兩種形式：專利號為94242180.9的文件中所述的調速方法存在噪音大、電機運行不平穩的問題；專利號94240762.8的文件中所述的調速方法存在噪音大、易產生干擾的問題，因而不適于家用電器。

發明內容

本發明的目的是提供一種能使單相交流電動機平穩運行、無噪音、易控制、低成本、體積小的單相交流電動機無級調速電路。

本發明采用下述技術方案：一種單相交流電動機無級調速電路，包括產生超音頻脈沖信號的脈沖信號產生電路、單相交流電開關電路和電動機感性電流泄放電路；脈沖信號產生電路的脈沖信號輸出端與單相交流電開關電路的驅動信號輸入端連接；單相交流電開關電路與所要控制的單相交流電動機或其主繞組連接，電動機感性電流泄放電路用于連接在單相交流電動機或其主繞組的兩端。

所述的單相交流電開關電路包括二極管橋式整流電路和直流電子開關，直流電子開關的兩端分別與二極管橋式整流電路的正極輸出端和負極輸出端連接；直流電子開關的驅動端與脈沖信號產生電路的脈沖信號輸出端連接。

所述直流電子開關為NPN型三極管；三極管的基極接脈沖信號產生電路，三極管的集電極和發射極分別與二極管橋式整流電路的負極輸出端和正極輸出端連接，所述發射極還串聯有一電阻，所述電阻的另一端和直流電子開關的集電極之間連接有第一電容。

所述直流電子開關為三極管；三極管的基極與脈沖信號產生電路的輸出端連接，三極管的集電極和發射極分別與二極管橋式整流電路的負極輸出端和正極輸出端連接。

所述直流電子開關為MOS管；MOS管的柵極與脈沖信號產生電路的輸出端連接，MOS管的漏極和源極分別與二極管橋式整流電路的負極輸出端和正極輸出端連接。

還包括有脈沖信號產生電路的電源電路，由電流耦合器、整流器、濾波器、穩壓器組成，電流耦合器的次級繞組兩端與整流器的兩個輸入端連接，整流器的兩輸出端與濾波器的輸入端連接，濾波器兩輸出端與穩壓器輸入端連接，穩壓器的直流輸出端與脈沖信號產生電路的電源端連接，濾波電容用來與單相交流電電源回路的兩個接入端并聯；其中電流耦合器的初級繞組為串聯在單相交流電源中任一接入端的單繞組或分別串聯在單相交流電源中兩個接入端的雙繞組。

進一步的，所述的電動機感性電流泄放電路包括第一單向電子開關電路和第二單向電子開關電路，第一單向電子開關電路和第二單向電子開關電路均包括主體電路和偏置電路，其中主體電路包括三極管與二極管，二極管的負極連接三極管的集電極后用于并聯在電動機或其主繞組的兩端，其中第一單向電子開關電路的主體電路中三極管的發射極用于連接電動機或其主繞組第一端，第二單向電子開關電路的主體電路中三極管的發射極用于連接電動機或其主繞組第二端；所述偏置電路包括齊納二極管、第二電容和限流電阻，限流電阻一端連接主體電路中的三極管的基極，另一端連接并聯的第二電容和齊納二極管，其中第一單向電子開關的偏置電路中齊納二極管的正極用于與電動機或其主繞組第一端連接，第二單向電子開關電路的偏置電路中齊納二極管的正極用于與電動機或其主繞組第二端連接。

所述的電動機感性電流泄放電路包括第一單向電子開關電路和第二單向電子開關電路，第一單向電子開關電路和第二單向電子開關電路均包括主體電路和偏置電路。