[發(fā)明專(zhuān)利]二相變頻電源及其輸出方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210043748.0
• 申請(qǐng)日: 2012-02-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102594161A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-07-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 穆星宇
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 穆星宇
• 主分類(lèi)號(hào): H02M5/458
• 分類(lèi)號(hào): H02M5/458;H02P25/04;H02P27/08
• 代理公司: 錦州遼西專(zhuān)利事務(wù)所 21225
• 代理人: 李輝

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種二相變頻電源及其輸出方法。

背景技術(shù)

在一些工業(yè)設(shè)備和家用電器設(shè)備中，常配有“單相交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)”。因應(yīng)用類(lèi)別的差異，可分為分相式電動(dòng)機(jī)、電容啟動(dòng)式電動(dòng)機(jī)等。廣泛應(yīng)用于電冰箱、洗衣機(jī)、空調(diào)等家用電器中。在包裝、食品、紡織、印刷、郵政、醫(yī)療及各種機(jī)械裝置中應(yīng)用也十分廣泛。

“單相交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)”在繞組上設(shè)有主繞組和副繞組（啟動(dòng)繞組）。兩個(gè)繞組相差一個(gè)很大的相位角，使副繞組中的電流和磁通達(dá)到最大值的時(shí)間比主繞組早一些，因而能產(chǎn)生一個(gè)環(huán)繞定子旋轉(zhuǎn)的磁通。這個(gè)旋轉(zhuǎn)磁通切割轉(zhuǎn)子上的導(dǎo)體，使轉(zhuǎn)子導(dǎo)體感應(yīng)一個(gè)較大的電流，電流所產(chǎn)生的磁通與定子磁通相互作用，轉(zhuǎn)子便產(chǎn)生啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩。需要兩組相位不同的電源來(lái)驅(qū)動(dòng)。嚴(yán)格的說(shuō)，該類(lèi)電機(jī)應(yīng)該稱(chēng)為單相輸入的二相電機(jī)。

我國(guó)規(guī)定，直接用戶(hù)單相交流電為220V，三相交流電線(xiàn)電壓為380V，頻為50Hz（近似值）。需要中性線(xiàn)，一般也都有地線(xiàn)，即為三相五線(xiàn)制。民用供電使用三相電作為樓層或小區(qū)進(jìn)線(xiàn)，多用星形接法。而進(jìn)戶(hù)線(xiàn)為單相線(xiàn)，即三相中的一相，對(duì)地或?qū)χ行跃€(xiàn)電壓均為220V，俗稱(chēng)單相電源。大多數(shù)家用電器設(shè)備，以及部分工業(yè)電器設(shè)備都用單相電源。而工業(yè)設(shè)備上大部分基本上都是用三相電源。

由于在工業(yè)和民用場(chǎng)合實(shí)際上沒(méi)有真正的二相變頻電源系統(tǒng)。單相交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)（單相輸入的二相電機(jī)）的啟動(dòng)和運(yùn)轉(zhuǎn)需要在啟動(dòng)繞組中接入大容量啟動(dòng)電容器，利用電容器的物理特性進(jìn)行分相，使通電后主、副繞組的電相角成90°，從而能產(chǎn)生較大的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩，使轉(zhuǎn)子啟動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)。由于其運(yùn)行繞組分正、反相繞制設(shè)定，所以只要切換運(yùn)行繞組和啟動(dòng)繞組的串接方向，即可方便實(shí)現(xiàn)電機(jī)逆、順?lè)较蜻\(yùn)轉(zhuǎn)。單相交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)在轉(zhuǎn)數(shù)的調(diào)整控制上比較麻煩，通常需要在電機(jī)上加裝有測(cè)速繞組，測(cè)量該繞組電壓，通過(guò)控制裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)。其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，運(yùn)行不穩(wěn)定，可靠性差，成本較高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行穩(wěn)定、可靠性高、成本低、可滿(mǎn)足工業(yè)和民用場(chǎng)合需要的二相變頻電源及其輸出方法。?

本發(fā)明的技術(shù)解決方案是：

一種二相變頻電源，包括電源輸入端L1、L2，電源電路1，其特殊之處是：在電源電路1輸出端分別接有?H橋逆變電路Ⅰ、H橋逆變電路Ⅱ和可輸出頻率可調(diào)脈沖信號(hào)的控制單元2，控制單元2設(shè)有A和B兩路脈沖信號(hào)輸出端并分別驅(qū)動(dòng)H橋逆變電路Ⅰ和H橋逆變電路Ⅱ?qū)崿F(xiàn)半波對(duì)角驅(qū)動(dòng)，其中B路脈沖信號(hào)在時(shí)序上滯后A路信號(hào)。

上述的控制單元2設(shè)有C、D二路電子換向信號(hào)控制端，所述的A和B兩路脈沖信號(hào)輸出端分別經(jīng)過(guò)由C、D二路電子換向信號(hào)控制端控制的電子換向器3與H橋逆變電路Ⅰ、H橋逆變電路Ⅱ中功率器件連接。

上述的H橋逆變電路Ⅰ、H橋逆變電路Ⅱ分別由四個(gè)功率器件Q1～Q4和Q5～Q8組成，所述的功率器件Q1～Q8的控制極分別與控制單元2的A、B兩路脈沖信號(hào)輸出端相連，所述的H橋逆變電路Ⅰ、H橋逆變電路Ⅱ分別引出二組輸出端U1、U2和V1、V2?。

上述的二相變頻電源，在電源電路1和H橋逆變電路Ⅰ、H橋逆變電路Ⅱ之間接有隔離二極管D1，用以抑制逆變電路產(chǎn)生的尖峰電壓對(duì)電源電路的影響。

一種二相變頻電源的輸出方法，采用由電源電路1、H橋逆變電路Ⅰ、H橋逆變電路Ⅱ和控制單元2組成的二相變頻電源，由電源電路1將單相電源或三相電源變?yōu)椴煌绷麟妷狠敵觯ㄟ^(guò)控制單元2輸出A、B兩路頻率可調(diào)的脈沖信號(hào)，所述的A和B兩路脈沖信號(hào)由控制單元2根據(jù)電路要求按照正弦規(guī)律分布設(shè)定，在由控制單元2控制的電子換向信號(hào)作用下實(shí)現(xiàn)H橋逆變電路Ⅰ和H橋逆變電路Ⅱ的半波對(duì)角驅(qū)動(dòng)，所述的A、B兩路脈沖信號(hào)相同但在時(shí)序上B路脈沖信號(hào)滯后A路脈沖信號(hào)0～180度，H橋逆變電路Ⅰ和H橋逆變電路Ⅱ各自獨(dú)立工作，由逆變電路Ⅰ和H橋逆變電路Ⅱ輸出端輸出二相變頻電源信號(hào)。

上述的B路脈沖信號(hào)在時(shí)序上滯后A路信號(hào)90度，以實(shí)現(xiàn)二相正交變頻電源輸出。

上述的控制單元2輸出的脈沖信號(hào)幅寬可調(diào)，以改變輸出的交流等效電壓。

本發(fā)明的有益效果是：

1、由于采用雙H橋逆變電路，獨(dú)立輸出二路不同相位的相同周期的交流電壓，4個(gè)端子輸出。二路交流電壓相位相差0～180度（根據(jù)需要可以調(diào)整）。