可控硅异步电机调速装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术使用可控硅技术对异步电机进行有级调速，使用本装置可以使电机以额定转速、二分之一额定转速和四分之一额定转速正反转运行。本装置的特点是结构简单，成本低，可靠性高。主回路只用三只可控硅和三只二极管，触发装置只有四片集成电路及少量分立元件。电机特性曲线较硬，可以开环控制，无需速度反馈，并可实现四象限运行，不出现环流，一套２０安培装置的成本不超过４００元。它是一种使单速电机作为三速电机使用的有效装置。（*该技术在1997年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本技术是一种使用可控硅技术对异步电机进行有级调速的装置。使用本装置可以使三相异步电动机以额定转速、二分之一额定转速、四分之一额定转速、三种速度正反转运行。现有的交流异步电机调速系统大致可以分为交－直－交变频调速，交－交变频调速，串级调速和调压调速四种类型。其中串级调速只适用于绕线式异步机。这几种调速系统的特点是可以实现无级调速，缺点是结构过于复杂，造价昂贵，可靠性低。交－直－交变频调速要先整流再逆变，至少要用12只可控硅，还要使用很多二极管和电容器等元件来解决可控硅的换流问题，交－交变频调速虽然没有换流问题，但至少要用18只可控硅，并且对触发方式的要求十分复杂。调压调速使用可控硅数量较少，但如要实现四象限运行，至少也要使用10只可控硅，并且在这种方式下工作的电机特性很软，必须使用速度反馈，从而使系统复杂化。以上几种系统由于使用可控硅数量很多，并且对触发方式的要求十分严格，因此触发装置也十分复杂。由于结构过于复杂，造价也就十分昂贵，相应的可靠性也降低，因此目前国内的可控硅异步机调速系统基本上仍停留在实验室阶段，没有大规模的工业化产品问世，因而也没有得到普遍的应用。本技术的目的是提供一种结构简单，价格低廉，可靠性高的可-->控硅异步电机调速装置，该装置可以进行有级调速，以满足一些只须要有级调速场合的需要。本技术是这样实现的：将三只可控硅与三只二极管分别反并联连接后串接于三相电源与电机之间。采用以单片微型计算机为主体的触发装置向可控硅发出适当的触发信号。如果在交流电源的每一相的每一个正半周都对相应可控硅进行触发，这相当于电源与电机直接连通，因此电机以额定转速运行。如果每隔两个周期触发一次，三只可控硅的触发信号互差240°，则相当于产生一个电源频率一半的非正弦电源，电机以二分之一额定转速运行。如果每隔四个周期触发一次，三只可控硅的触发信号互差480°，相当于产生一个电源频率四分之一的非正弦电源，因此电机以四分之一额定转速运行。本技术的特点是：主电路只有三只可控硅和三只二极管，触发装置只用四片集成电路及少量分立元件组成。如使用20A的可控硅和二极管，整个装置的成本不超过400元。在本装置的控制下电机的特性曲线较硬，可以实现开环控制，无需速度反馈，并可实现四象限运行。本装置中的可控硅都是一端接电源，一端接负载，没有在相间串联跨接的可控硅，因此不会出现环流，也没有由于可控硅误触发而出现环流形成短路的危险性，所以可靠性较高。虽然本装置不能实现无级调速，只能使电机以额定转速、二分之一额定转速和四分之一额定转速三种速度运行，但由于结构简单，成本低，可靠性高，可以使单速电机当三速电机使用，而本装置与单速-->电机结合总费用甚至低于多速电机的价格，特别是对于一些特殊电机，如制动电机，很少有多速的产品，使用本装置就可以使单速制动电机当三速制动电机使用，在一些场合解决重大难题，因此本装置在只需有级调速的场合，仍有着广泛的用途。本技术的具体结构由以下的实施例及其附图给出。图1是本技术一种具体结构电原理图。图2是本技术一种具体结构电原理图。图3是本技术额定转速时触发方式示意图。图4是本技术二分之一转速时触发方式示意图。图5是本技术四分之一转速时触发方式示意图。图1中的1是电源部分，2是控制部分，3是外部设定部分。图2中的4是驱动部分，5是可控硅部分，6是三相交流异步电动机。根据图1～5详细说明本技术的具体结构和操作情况。电源部分1包括三只小型电源变压器T1、T2、T3以提供低压电源和三相电源取样信号。三只二极管D1、D2、D3组成三相半波整流器，输出24V直流电源供脉冲变压器T4、T5、T6和小型直流继电器R1、R2用。三只二极管D4、D5、D6组成三相半波整流器输出7V直流电源并经7805三端稳压器稳定到5V，供集成电路用。三只变压器的次级分别经三只电阻和三只稳压二极管D7、D8、D9，整形成方波以提供三相电源的取样信号。控制部分2以单片微型计算机例如Intel8035为主。一片-->74LS373用作地址锁存器，一片2716只读存储器用于固化运行程序。外部设定部分3包括四只开关K1、K2、K3、K4和两只电位器W1、W2。当K1闭合时为正转，K2闭合时为反转，K1与K2同时断开或同时闭合为停车。两只电位器用以调速低速运行（二分之一或四分之一额定转速）时的可控硅触发角，以便调速低速运行时的电机的电流。W1用于调整四分之一转速运行时的触发角α2，W2用于调整二分之一转速运行时的触发角α1。驱动部分4用一片7406作为驱动器，将控制部分发出的触发信号和控制信号放大到足以驱动脉冲变压器T4、T5、T6和小型直流继电器R1、R2。R1和R2分别控制交流接触器C1和C2以改变电机的转向。可控硅部分5包括三只可控硅和三只二极管。可控硅SCRA、SCRB、SCRC分别与二极管DA、DB、DC反并联连接，串接于电源与电机之间，控制可控硅的触发导通，就控制了电机中的电流，从而达到调速的目的。控制器的全部功能由软件实现。由于使用了单片微型计算机，使装置具有较高的性能，实际使用时不需要考虑电源的相序。只读存储器中的运行程序设计使Intel8035以下列方式运行：首先检测三相电原的取样信号，以便确定电源的相序并同时确定电源的频率。然后检测外部设定部分，如果外部设定为停，则不发任何控制信号和触-->发信号。如果外部设定为正转，则发信号使R1动作。如果外部设定为反转，则发信号使R2动作。然后检测外部设定的速度。如果外部设定为全速运行，则每一个电源周期都分别向三只可控硅发触发信号。如果外部设定为二分之一速度，则检测W2与电容串联的时间常数，以确定外部设定的α1角，然后以每两个电源周期一次，三相互差240°角，并且滞后α1角的方式发出触发信号。如果外部设定为四分之一速度，则检测W1与电容串联的时间常数，以确定外部设定的α2角，然后以每四个电源周期一次，三相互差480°并且滞后α2角的方式发出触发信号。发出触发信号的过程中不断检测外部设定部分，如果外部设定状态发生改变，则根据外部设定的方式改变控制信号及触发信号的形式。当以二分之一速度运行时，控制继电器R1和R2以反转方式动作，即正转时R2动作，反转时R1动作。因为当全速及四分之一速度运行时，可控硅的触发顺序是A、B、C排列的，而二分之一速度时触发顺序是A、C、B，如果不反转R1和R2的动作规则，电机将出现反转。使用宽脉冲对可控硅进行触发，保证电机可以在各种功率因数情况下，在拖动状态或者再生发电制动情况下都可运行。修改只读存储器中的程序可以使该装置具有一些附加的功能，改变主回路中可控硅、二极管和交流接触器的规格，可以使该装置适用于各种容量的电动机。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可控硅异步电机调速装置，包括电源部分１、控制部分２、外部设定部分３、驱动部分４、可控硅部分５、三相交流异步电机６，其特征在于将三只可控硅与三只二极管分别反并联连接后，串接于三相电源与电机６之间，采用以单片微型计算机为主体的触发装置，向可控硅发出的触发信号为：１．１每隔两个周期触发一次，三只可控硅的触发信号互差２４０°，１．２每隔四个周期触发一次，三只可控硅的触发信号互差４８０°。

【技术特征摘要】
1、一种可控硅异步电机调速装置，包括电源部分1、控制部分2、外部设定部分3、驱动部分4、可控硅部分5、三相交流异步电机6，其特征在于将三只可控硅与三只二极管分别反并联连接后，串接于三相电源与电机...

【专利技术属性】
技术研发人员：王家强，
申请(专利权)人：王家强，
类型：实用新型
国别省市：21[中国|辽宁]