[发明专利]一种串激电机及其调速控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电机，具体涉及一种串激电机以及对串激电机进行调速控 制的方法。

背景技术

串激电机是吸尘器等电器产品中常用的电机，其结构包括转子和定子，转 子上设有电枢绕组，定子的两极各设有励磁绕组，两极的励磁绕组与电枢绕组 之间通过电刷和换向器形成串联电路；通电后，定子两极的励磁绕组产生磁通， 转子上的载流电枢绕组与其相互作用，产生电磁转矩，从而使电机的转子发生 转动。这种结构的串激电机无需启动饱和电容，且结构简单、转速较快，已广 泛应用于吸尘器及各种电动工具中。在吸尘器和电动工具的使用过程中，通常 需要进行无级调速，目前主要采用的是可控硅移相控制方式对双向可控硅进行 触发控制，即在定子两极的励磁绕组中的其中一个上外接一个可控硅和导通角 控制电路，通过改变可控硅的导通角来实现电机的调速。

然而，上述调速过程中，会产生谐波电流，特别是功率大于1000W的串 激电机，采用这种调速方式时，其产生的谐波电流分量，首先是三次谐波电流 分量将超过电磁兼容标准的规定，对电网造成污染，从而无法通过检测认证， 在部分国家的销售受到限制。针对这种情况，目前采用的一种调速方法是，对 被控制的相邻电压周期赋予不同的导通角，以使相邻波的谐波值不同时达到最 大值，由此获得较低谐波的电流值。但此时却附加产生了一个1/2基频及一系 列(2n-1)/2基频的附加谐波，对于50Hz电源来说，用此方法可以降低奇次谐 波如150Hz，250Hz，350Hz的电流值，但同时产生了25Hz，75Hz，125Hz， 175Hz，225Hz等系列谐波。上述(2n-1)/2基频的谐波在以前是不影响认证测 试的，但目前，欧盟出台了关于EMC指令的新测试方法要求(EN-61000-4-7)， 对谐波电流的测试认定定义有所改变，加入了谐间波分量的计入面，使原来应 付谐波电流的方法均无法通过检测。

例如，以基频50Hz为例，3次谐波电流原来的定义是I₃＝I_150Hz，新的定 义是：

I3=I12522+I1302+I1352+I1402+I1452+I1502+I1552+I1602+I1652+I1702+I17522]]>

4次谐波电流原来的定义是I₄＝I_200Hz，新的定义是：