[實用新型]一種單相交流電機無級調速控制系統

有效

• 申請號: 201420746885.5
• 申請日: 2014-12-03
• 公開（公告）號: CN204316397U
• 公開（公告）日: 2015-05-06
• 發明（設計）人: 吳思朗;徐琦;陳思;阮永安
• 申請（專利權）人: 廣東志高空調有限公司
• 主分類號: H02P27/08
• 分類號: H02P27/08
• 代理公司: 廣州市南鋒專利事務所有限公司 44228
• 代理人: 羅曉聰

技術領域

本實用新型涉及電機控制技術領域，尤其涉及到一種單相交流電機無級調速控制系統。

背景技術

交流電機其轉速調整的方式一般可通過改變工作電壓、增減電機繞組圈數或變化磁通量等方式來進行。在現實實際應用中，鑒于實現難度和工藝成本，大多數還是采用改變電機電壓和改變繞組線圈的方式來實現交流電機的調速工作。然而，隨著可控硅技術的逐漸發展，利用可控硅技術來改變交流電機的轉速成為了可能。但是由于可控硅存在其可控硅導通角度大小受到約束，進而會導致電機轉速調整范圍有限，因此對于需要在低轉速的場合其應用就會受到限制。

在空調器系統制造中，交流電機尤其單相交流電機在空調風體流動系統或散熱系統中已經被普遍采用。空調器本身的特點使得空調室內機運行過程必須達到舒適和靜音的工作效果。現有的空調器生產廠家一般可通過采取無霍爾傳感器的單相交流電機和帶霍爾傳感器的單相交流電機，傳統的無霍爾傳感器單相交流電機其在調速時，可通過對電極繞組上的線圈采取繞組線圈抽取的工藝形式來實現調速目的，但隨著轉速分級增多，其制造工藝較難、成本較高且不易方便控制；帶霍爾傳感器單相交流電機同樣存在難以實現低速控制，同時還伴隨出現電機控制的震抖現象。

發明內容

本實用新型的目的在于克服現有技術的不足，提供一種能夠對交流電機連續調節的同時保證電機轉速平滑過渡，防止交流電機在轉速切換時發生抖動引起噪音現象發生的單相交流電機無級調速控制系統。

為實現上述目的，本實用新型所提供的技術方案為：一種單相交流電機無級調速控制系統，與單相交流電機相連，該無級調速控制系統包括交流市電網模塊、濾波網絡模塊、PWM斬波模塊、MCU主控制模塊以及方波信號發生模塊；所述交流市電網模塊依次通過串連連接有所述濾波網絡模塊和PWM斬波模塊與單相交流電機相連，所述MCU主控制模塊通過所述方波信號發生模塊與PWM斬波模塊相連；所述濾波網絡模塊對所述交流市電網模塊進行濾波，所述PWM斬波模塊對經濾波后的交流電信號進行斬波處理，即對交流電信號進行連續性開槽處理；同時所述MCU主控制模塊通過輸出控制信號調節所述方波信號發生模塊的輸出方波占空比，該輸出方波占空比進而控制所述PWM斬波模塊中對交流電信號的開槽變化大小。

進一步地，所述單相交流電機還設置有穩壓保護模塊。

本實用新型在交流電信號交流周期內，通過調節PWM脈寬決定交流電信號的開槽大小(即占空比)，進而改變交流電機工作電壓使電機轉速達到控制要求。該單相交流電機無級調速控制系統由于該控制系統無需外圍基準檢測等輔助電路，同時在交流信號周期內其PWM脈寬可隨時改變，該方案相對于現有的霍爾交流電機的可控硅調速控制方式，本方案中的交流電機可以達到更低的轉速要求，同時在轉速調整變化過程中轉速過渡更加平滑，真正實現轉速的無級控制。

附圖說明

圖1為本實用新型中單相交流電機無級調速控制系統的模塊控制結構流程圖。

圖2為本實用新型中單相交流電機無級調速控制系統的電路控制原理結構示意圖。

具體實施方式

下面結合具體實施例對本實用新型作進一步說明：

參見附圖1所示，本實施例所述的一種單相交流電機無級調速控制系統，其與單相交流電機4相連。該無級調速控制系統包括交流市電網模塊1、濾波網絡模塊2、PWM斬波模塊3、MCU主控制模塊5以及方波信號發生模塊6。交流市電網模塊1依次通過串連連接有濾波網絡模塊2和PWM斬波模塊3與單相交流電機4相連，?MCU主控制模塊5通過方波信號發生模塊6與PWM斬波模塊3相連；濾波網絡模塊2對交流市電網模塊1進行濾波，PWM斬波模塊3對經濾波后的交流電信號進行斬波處理，即對交流電信號進行連續性開槽處理；同時MCU主控制模塊5通過輸出控制信號調節方波信號發生模塊6的輸出方波占空比，該輸出方波占空比進而控制PWM斬波模塊3中對交流電信號的開槽變化大小。此外，為了能更進一步保證該交流電機的工作穩定性，該該無級調速控制系統中還設置有穩壓保護模塊7。

同時本實施例還提供了一種基于上述單相交流電機無級調速控制系統的調速控制方法。該調速控制方法包括包括以下步驟：S1、交流電信號經濾波后進行PWM斬波處理，對交流電信號進行連貫性的開槽處理；S2、MCU主控制模塊輸出控制信號，控制方波發生模塊輸出的方波占空比；S3、方波發生模塊輸出方波，控制PWM斬波處理中的交流電信號的開槽寬度大小。其中，交流電信號的開槽寬度可以在整個交流電信號的周期內隨時變化。