[发明专利]一种电机启动及调速控制电路及其驱动控制方法

权利要求书

1.一种电机启动及调速控制电路，连接于单相固定频率交流电源与三相电机之间，其特征在于，所述电路包括：

变频控制单元，用于生成触发信号，所述变频控制单元的第一电源端、第二电源端分别与单相固定频率交流电源 的两端连接，所述变频控制单元的三个输出端对应与电机的U端、V端、W端连接，所述变频控制单元包括连接在所述单相固定频率交流电两端的降压整流电路、与所述降压整流电路的输出端连接的整形电路、与所述整形电路连接的同步脉冲电路，所述同步脉冲电路输出所述单相固定频率交流电 源的 同步脉冲信号，所述变频控制单元还包括阳极与所述降压整流电路的输出端连接的二极管以及与所述二极管阴极连接的滤波稳压电路，所述滤波稳压电路输出所述电机启动及调速控制电路的工作电源；

双向开关单元，用于根据所述触发信号控制双向选通，从而将单相工频交流电源转变为三相变频率交流电，并形成可变转速的电机旋转磁场，控制电机的启动及调速运行，所述双向开关单元为三相全桥结构，包括六个半控型双向电子开关，所述双向开关单元的第一输入端与所述变频控制单元的第一电源端连接，所述双向开关单元的多个触发控制端与所述变频控制单元的多个触发输出端对应连接，所述双向开关单元的第一输出端、第二输出端、第三输出端对应与电机的U端、V端、W端连接；

保护单元，用于检测电机电流，并通过脉宽调制斩波控制电机电流，所述保护单元的第一端与所述双向开关单元的第二输入端连接，所述保护单元的第二端与所述变频控制单元的第二电源端连接，所述保护单元的检测输出端与所述变频控制单元的反馈端连接，所述保护单元的脉宽控制端与所述变频控制单元的脉宽触发端连接；

所述变频控制单元还包括一个或多个位置传感器、译码器、逻辑控制模块、互锁隔离驱动模块以及脉宽调制模块，所述位置传感器及所述同步脉冲电路的输出端与所述译码器的输入端连接，所述译码器的输出端与所述逻辑控制模块的输入端连接，所述逻辑控制模块的输出端与所述互锁隔离驱动模块的输入端连接，互锁隔离驱动模块的输出端为所述变频控制单元的触发控制端，所述脉宽调制模块的输出端与所述互锁隔离驱动模块的一输入端连接，所述一个或多个位置传感器，用于生成多个转子磁极的位置信号，所述译码器，用于根据所述转子磁极的位置信号和单相固定频率交流电源的 同步脉冲信号生成双向开关切换状态码，所述逻辑控制模块，用于根据所述双向开关切换状态码生成控制各半控型双向电子开关通断的逻辑控制信号，所述互锁隔离驱动模块，用于根据所述逻辑控制信号生成触发信号，所述脉宽调制模块，用于生成脉宽调制信号；或者，

所述变频控制单元还包括变频信号发生器、译码器、逻辑控制模块、互锁隔离驱动模块以及脉宽调制模块，所述变频信号发生器的三相方波信号输出端及同步脉冲输出端与所述译码器的输入端连接，所述译码器的输出端与所述逻辑控制模块的输入端连接，所述逻辑控制模块的输出端与所述互锁隔离驱动模块的输入端连接，互锁隔离驱动模块的输出端为所述变频控制单元的触发控制端，所述脉宽调制模块的输出端与所述互锁隔离驱动模块的一输入端连接，所述变频信号发生器用于生成三相变频方波信号，所述译码器，用于根据所述变频信号和单相固定频率交流电源的 同步脉冲信号生成双向开关切换状态码，所述逻辑控制模块，用于根据所述双向开关切换状态码生成控制各半控型双向电子开关通断的逻辑控制信号，所述互锁隔离驱动模块，用于根据所述逻辑控制信号生成触发信号，所述脉宽调制模块，用于生成脉宽调制信号。

2.如权利要求1所述的电路，其特征在于，所述六个半控型双向电子开关分别为：第一双向开关、第二双向开关、第三双向开关、第四双向开关、第五双向开关和第六双向开关；

所述第一双向开关、所述第三双向开关、所述第五双向开关的第一阳极同时为所述双向开关单元的第一输入端，所述第一双向开关、所述第三双向开关、所述第五双向开关的第二阳极分别为所述双向开关单元的第一输出端、第二输出端、第三输出端，所述第一双向开关、所述第三双向开关、所述第五双向开关的门极分别为所述双向开关单元的第一、第三、第五触发控制端；

所述第四双向开关、所述第六双向开关、所述第二双向开关的第二阳极同时为所述双向开关单元的第二输入端，所述第四双向开关、所述第六双向开关、所述第二双向开关的第一阳极分别为所述双向开关单元的第一输出端、第二输出端、第三输出端，所述第四双向开关、所述第六双向开关、所述第二双向开关的门极分别为所述双向开关单元的第四、第六、第二触发控制端。