[实用新型]一种电机启动及调速控制电路

说明书

技术领域

本实用新型属于电机领域，尤其涉及一种电机启动及调速控制电路。

背景技术

目前，三相永磁同步电机以其结构简单、牢固、运行高效、速度稳定，在人民生产、生活中应用越来越广泛，其中三相永磁同步电机与BLDC(Brushless Direct Current Motor，无刷直流电机)驱动器的结合使用，具有体积小、重量轻、效率高、可调节转速、结构简单、工作可靠、维护方便等优点，能够适应电机小型轻量化、高输出功率、以及在直流供电下使用，因而越来越多地被应用于家用电器、电动工具、医疗器械以及轻工设备中。

然而，三相永磁同步电机却无法在单相工频交变电源下工作，即便三相永磁同步电机的定子绕组在接通三相工频交变电源时，会产生与电压频率同步的旋转磁场，但当转子磁极静止时，其转动惯量及其负载转矩较大时，快速旋转的定子磁场使得转子正反向合成转矩为0，因此，转子无法自行启动旋转，造成三相同步永磁电机失步及启动失败。

在现有技术中，通常采用在三相永磁同步电机的转子上设置启动鼠笼绕组的方式使其产生异步感应转矩启动，或采用变频调速器使定子磁场慢慢加速旋转，从而使电机永磁转子能够慢慢加速旋转起来，实现永磁同步电机的启动。

但是，由于在转子上加启动鼠笼绕组工艺复杂、成本较高，而变频调速驱动器价格又较贵，无法使三相永磁同步电机使用在更多的场合，因此采用现有技术的永磁同步电机影响了三相永磁同步电机的推广使用。

实用新型内容

本实用新型实施例的目的在于提供一种电机启动及调速控制电路，旨在解决现有方式实现三相永磁同步电机启动时的，工艺复杂、成本较高的问题。

本实用新型实施例是这样实现的，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，所述电路包括：

生成触发信号的变频控制单元，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；

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可变频率交流电，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的双向开关单元，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；

检测电机电流，并通过脉宽调制斩波控制电机电流的保护单元，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。

进一步地，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，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。

更进一步地，所述变频控制单元包括：

生成多个转子磁极的位置信号的一个或多个位置传感器；

根据所述转子磁极的位置信号和单相电源同步脉冲信号生成双向开关切换状态码的译码器；

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的逻辑控制模块；

根据所述逻辑控制信号生成触发信号的互锁隔离驱动模块；

生成脉宽调制信号的脉宽调制模块；