[實(shí)用新型]二相變頻電源

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201220062874.6
• 申請日: 2012-02-25
• 公開（公告）號: CN202455278U
• 公開（公告）日: 2012-09-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 穆星宇
• 申請（專利權(quán)）人: 穆星宇
• 主分類號: H02M5/458
• 分類號: H02M5/458;H02P25/04
• 代理公司: 錦州遼西專利事務(wù)所 21225
• 代理人: 李輝

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種二相變頻電源。

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)電動機(jī)”。因應(yīng)用類別的差異，可分為分相式電動機(jī)、電容啟動式電動機(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)電動機(jī)”在繞組上設(shè)有主繞組和副繞組（啟動繞組）。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)生啟動轉(zhuǎn)矩。需要兩組相位不同的電源來驅(qū)動。嚴(yán)格的說，該類電機(jī)應(yīng)該稱為單相輸入的二相電機(jī)。

我國規(guī)定，直接用戶單相交流電為220V，三相交流電線電壓為380V，頻為50Hz（近似值）。需要中性線，一般也都有地線，即為三相五線制。民用供電使用三相電作為樓層或小區(qū)進(jìn)線，多用星形接法。而進(jìn)戶線為單相線，即三相中的一相，對地或?qū)χ行跃€電壓均為220V，俗稱單相電源。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)和民用場合實(shí)際上沒有真正的二相變頻電源系統(tǒng)。單相交流感應(yīng)電動機(jī)（單相輸入的二相電機(jī)）的啟動和運(yùn)轉(zhuǎn)需要在啟動繞組中接入大容量啟動電容器，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)生較大的啟動轉(zhuǎn)矩，使轉(zhuǎn)子啟動運(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)行繞組和啟動繞組的串接方向，即可方便實(shí)現(xiàn)電機(jī)逆、順方向運(yùn)轉(zhuǎn)。單相交流感應(yīng)電動機(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)上加裝有測速繞組，測量該繞組電壓，通過控制裝置來實(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

本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種結(jié)構(gòu)簡單、運(yùn)行穩(wěn)定、可靠性高、成本低、可滿足工業(yè)和民用場合需要的二相變頻電源。?

本實(shí)用新型的技術(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)脈沖信號的控制單元，控制單元設(shè)有A和B兩路脈沖信號輸出端并分別驅(qū)動H橋逆變電路Ⅰ和H橋逆變電路Ⅱ?qū)崿F(xiàn)半波對角驅(qū)動，其中B路脈沖信號在時(shí)序上滯后A路信號。

上述的控制單元設(shè)有C、D二路電子換向信號控制端，所述的A和B兩路脈沖信號輸出端分別經(jīng)過由C、D二路電子換向信號控制端控制的電子換向器與H橋逆變電路Ⅰ、和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的A、B兩路脈沖信號輸出端相連，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)生的尖峰電壓對電源電路的影響。

本實(shí)用新型的有益效果是：

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）。

2、在一般普通變頻器中，單一橋臂上下兩個(gè)功率管在一個(gè)脈沖周期里交替導(dǎo)通。這就必須要嚴(yán)格控制二管導(dǎo)通時(shí)間，必須設(shè)置PWM死區(qū)。在該二相變頻電源中采用在一個(gè)正弦波周期的正向和反向二個(gè)波形單獨(dú)對角橋臂半周期獨(dú)立驅(qū)動，即“半波對角驅(qū)動”，在正負(fù)半波換向時(shí)刻禁止器件導(dǎo)通，比較好的解決了死區(qū)問題；同時(shí)諧波也減低，提高了功率因數(shù)。

3、控制單元通過調(diào)整脈寬和正半波周期使輸出的電壓和頻率均可調(diào)整，可實(shí)現(xiàn)二相變頻電源輸出，從而將頻率固定（通常為工頻50Hz）的交流電變換成頻率連續(xù)可調(diào)（多數(shù)為0～400Hz）的二相交流電源，可以方便的驅(qū)動“單相交流感應(yīng)電動機(jī)”，解決了“單相電容電機(jī)”需要變頻的問題，滿足了電機(jī)驅(qū)動的需要，并且簡化了電機(jī)的結(jié)構(gòu)，去掉了“單相交流感應(yīng)電動機(jī)”的測速附加電機(jī)，降低了成本，運(yùn)行穩(wěn)定、可靠性高。該二相正交變頻電源也可應(yīng)用在需要二相變頻電源的其它場合。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型的電路方框圖；

圖2是圖1中的H橋逆變電路的原理圖；

圖3是控制單元輸出的脈沖信號的時(shí)序波形圖；