[实用新型]二相变频电源

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种二相变频电源。

背景技术

在一些工业设备和家用电器设备中，常配有“单相交流感应电动机”。因应用类别的差异，可分为分相式电动机、电容启动式电动机等。广泛应用于电冰箱、洗衣机、空调等家用电器中。在包装、食品、纺织、印刷、邮政、医疗及各种机械装置中应用也十分广泛。

“单相交流感应电动机”在绕组上设有主绕组和副绕组（启动绕组）。两个绕组相差一个很大的相位角，使副绕组中的电流和磁通达到最大值的时间比主绕组早一些，因而能产生一个环绕定子旋转的磁通。这个旋转磁通切割转子上的导体，使转子导体感应一个较大的电流，电流所产生的磁通与定子磁通相互作用，转子便产生启动转矩。需要两组相位不同的电源来驱动。严格的说，该类电机应该称为单相输入的二相电机。

我国规定，直接用户单相交流电为220V，三相交流电线电压为380V，频为50Hz（近似值）。需要中性线，一般也都有地线，即为三相五线制。民用供电使用三相电作为楼层或小区进线，多用星形接法。而进户线为单相线，即三相中的一相，对地或对中性线电压均为220V，俗称单相电源。大多数家用电器设备，以及部分工业电器设备都用单相电源。而工业设备上大部分基本上都是用三相电源。

由于在工业和民用场合实际上没有真正的二相变频电源系统。单相交流感应电动机（单相输入的二相电机）的启动和运转需要在启动绕组中接入大容量启动电容器，利用电容器的物理特性进行分相，使通电后主、副绕组的电相角成90°，从而能产生较大的启动转矩，使转子启动运转。由于其运行绕组分正、反相绕制设定，所以只要切换运行绕组和启动绕组的串接方向，即可方便实现电机逆、顺方向运转。单相交流感应电动机在转数的调整控制上比较麻烦，通常需要在电机上加装有测速绕组，测量该绕组电压，通过控制装置来实现。其结构复杂，运行不稳定，可靠性差，成本较高。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种结构简单、运行稳定、可靠性高、成本低、可满足工业和民用场合需要的二相变频电源。 

本实用新型的技术解决方案是：

一种二相变频电源，包括电源输入端L1、L2，电源电路1，其特殊之处是：在电源电路输出端分别接有 H桥逆变电路Ⅰ、H桥逆变电路Ⅱ和可输出频率可调脉冲信号的控制单元，控制单元设有A和B两路脉冲信号输出端并分别驱动H桥逆变电路Ⅰ和H桥逆变电路Ⅱ实现半波对角驱动，其中B路脉冲信号在时序上滞后A路信号。

上述的控制单元设有C、D二路电子换向信号控制端，所述的A和B两路脉冲信号输出端分别经过由C、D二路电子换向信号控制端控制的电子换向器与H桥逆变电路Ⅰ、和H桥逆变电路Ⅱ中功率器件连接。

上述的H桥逆变电路Ⅰ、H桥逆变电路Ⅱ分别由四个功率器件Q1～Q4和Q5～Q8组成，所述的功率器件Q1～Q8的控制极分别与控制单元的A、B两路脉冲信号输出端相连，所述的H桥逆变电路Ⅰ、H桥逆变电路Ⅱ分别引出二组输出端U1、U2和V1、V2 。

上述的二相变频电源，在电源电路和H桥逆变电路Ⅰ、H桥逆变电路Ⅱ之间接有隔离二极管D1，用以抑制逆变电路产生的尖峰电压对电源电路的影响。

本实用新型的有益效果是：

1、由于采用双H桥逆变电路，独立输出二路不同相位的相同周期的交流电压，4个端子输出。二路交流电压相位相差0～180度（根据需要可以调整）。

2、在一般普通变频器中，单一桥臂上下两个功率管在一个脉冲周期里交替导通。这就必须要严格控制二管导通时间，必须设置PWM死区。在该二相变频电源中采用在一个正弦波周期的正向和反向二个波形单独对角桥臂半周期独立驱动，即“半波对角驱动”，在正负半波换向时刻禁止器件导通，比较好的解决了死区问题；同时谐波也减低，提高了功率因数。

3、控制单元通过调整脉宽和正半波周期使输出的电压和频率均可调整，可实现二相变频电源输出，从而将频率固定（通常为工频50Hz）的交流电变换成频率连续可调（多数为0～400Hz）的二相交流电源，可以方便的驱动“单相交流感应电动机”，解决了“单相电容电机”需要变频的问题，满足了电机驱动的需要，并且简化了电机的结构，去掉了“单相交流感应电动机”的测速附加电机，降低了成本，运行稳定、可靠性高。该二相正交变频电源也可应用在需要二相变频电源的其它场合。

附图说明

图1是本实用新型的电路方框图；

图2是图1中的H桥逆变电路的原理图；

图3是控制单元输出的脉冲信号的时序波形图；