[实用新型]单相交流电机及其调速控制电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及电机领域，尤其是涉及一种单相交流电机以及这种电机的调速控制电路。

背景技术

常用的电机包括直流电机以及交流电机，直流电机控制简单，且启动转矩较大，但结构复杂，运行效率较低。交流电机结构较为简单、制造方便且运行可靠，还具有可以高速运行、可在恶劣环境下运行的优点得到了广泛的应用。

但是，交流电机运行时将形成一个高阶、非线性、强耦合、时变的多变量系统，其可控性较差，要实现调速控制比较困难。因此，长期以来，在交流电机调速控制领域大多采用直流电机传动系统，因其调速性能和转矩控制特性比较理想，可以获得良好的动态响应。然而直流电机在结构上存在机械换向器和电刷，使其具有一些难以克服的固有缺点，如造价偏高、维护困难、寿命短、单机容量和装机容量受到一定的限制等等。随着交直交变频器技术的不断进步，交流调速技术也取得了长足的进步，其性能不断提高，较好的克服了直流传动的缺点，因此其应用已逐步取代了传统的直流传动系统。

现有的交流电机调速电路大致有以下几种：带档位的串联电感调速电路、串联电容调速电路、串联电阻调速电路、电机抽头调速电路以及可控硅调速电流。

交流电机的串联电感调速电路的缺点是需要体积较大电感，会导致电机的功率因素的降低，并且不易实现电机的无级调速。串联电容调速电路的问题在于需要使用多个耐高压的大容量无极性电容，体积较大，成本高且无法实现电机的无级调速。串联电阻调速电路的使用会导致电机高温发热，功率损失大。电机抽头调速电路需在电机内部固定好线圈扎数，通过继电器吸合来实现调速，该电路的生产成本较高，且调速不连续。可控硅调速电路应用可控硅，即晶闸管控制向定子加载的电流时间，也就控制电机的运行，虽然应用可控硅调速电路能够实现电机的无级调速，但因可控硅开关特性，其直接对电压信号进行斩波处理，导致输入电机定子的电流波形发生畸形，交流电机运行不平稳，噪音大，而且容易对电网产生干扰。

发明内容

本实用新型的主要目的是提供一种有利于电机平稳运行的单相交流电机调速控制电路。

本实用新型的另一目的是提供一种运行平稳、噪音小且对电网不会造成干扰的单相交流电机。

为实现本实用新型的主要目的，本实用新型提供的单相交流电机调速控制电路具有脉冲信号产生电路，其输出驱动脉冲信号以及续流脉冲信号，并设有电机驱动电路，包括第一驱动电路及第二驱动电路，电机本体串联在第一驱动电路与第二驱动电路之间，第一驱动电路具有接收驱动脉冲信号的第一功率器件，第二驱动电路具有接收驱动脉冲信号的第二功率器件，控制电路还设有电机续流电路，与电机本体并联连接，电机续流电路具有接收续流脉冲信号的第三功率器件，并设有与第三功率器件电连接的桥式电路，桥式电路具有桥式连接的四个二极管。

由上述方案可见，由于电机的调速控制电路使用驱动脉冲信号控制电机驱动电路工作，并由此向电机的定子输出电流信号，同时设置电机续流电路实现在驱动电路停止工作时的续流工作，从而避免使用晶闸管对电压信号进行斩波处理，避免输入到定子的电流信号发生畸变，从而确保电机运行的平稳，也减小电机运行时产生的噪音。

一个优选的方案是，电机调速控制电路还设有第一功率器件驱动电路、第二功率器件驱动电路及第三功率驱动电路，第一功率器件驱动电路连接在脉冲信号产生电路与第一功率器件之间，第一功率器件驱动电路设有第一三极管，第一三极管接收驱动脉冲信号并向第一功率器件输出信号，第二功率器件驱动电路连接在脉冲信号产生电路与第二功率器件之间，第二功率器件驱动电路设有第二三极管，第二三极管接收驱动脉冲信号并向第二功率器件输出信号，第三功率器件驱动电路连接在脉冲信号产生电路与第三功率器件之间，第三功率器件驱动电路设有第三三极管，第三三极管接收续流脉冲信号并向第三功率器件输出信号。

由此可见，通过设置三个功率器件驱动电路来驱动三个功率器件的工作，增强驱动脉冲信号以及续流脉冲信号对第一功率器件、第二功率器件及第三功率器件的驱动能力，确保三个功率器件的稳定工作。

进一步的方案是，脉冲信号产生电路与第一三极管之间连接有第一隔离电路，第一隔离电路包括第一光电耦合器，脉冲信号产生电路与第二三极管之间连接有第二隔离电路，第二隔离电路包括第二光电耦合器，脉冲信号产生电路与第三三极管之间连接有第三隔离电路，第三隔离电路包括第三光电耦合器。

可见，在脉冲信号产生电路的输出端分别设置三个隔离电路，有利于实现脉冲电路与后级电路的隔离，避免后级电路对脉冲信号产生电路造成影响。