二相变频电源制造技术

一种二相变频电源，包括电源输入端，电源电路，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。其优点是：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法。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及ー种二相变频电源。
技术介绍
在一些エ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ー些，因而能产生ー个环绕定子旋转的磁通。这个旋转磁通切割转子上的导体，使转子导体感应ー个较·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，以及部分エ业电器设备都用单相电源。而エ业设备上大部分基本上都是用三相电源。由于在エ业和民用场合实际上没有真正的二相变频电源系统。単相交流感应电动机(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。単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，測量该绕组电压，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。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是提供ー种结构简单、运行稳定、可靠性高、成本低、可满足エ业和民用场合需要的二相变频电源。本技术的技术解决方案是ー种二相变频电源，包括电源输入端L1、L2，电源电路I,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、!1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井分别驱动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 ニ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 ニ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Ql Q4和Q5 Q8组成，所述的功率器件Ql Q8的控制极分别与控制単元的A、B两路脉冲信号输出端相连，所述的H桥逆变电路I、11桥逆变电路11分别引出ニ组输出端仍、似和￥1、￥2。上述的二相变频电源，在电源电路和H桥逆变电路I、11桥逆变电路II之间接有隔离ニ极管D1，用以抑制逆变电路产生的尖峰电压对电源电路的影响。本技术的有益效果是I、由于采用双H桥逆变电路，独立输出ニ路不同相位的相同周期的交流电压，4个端子输出。ニ路交流电压相位相差O 180度(根据需要可以调整)。 2、在一般普通变频器中，単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ニ管导通时间，必须设置PWM死区。在该二相变频电源中采用在ー个正弦波周期的正向和反向ニ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，可实现ニ相变频电源输出，从而将频率固定(通常为エ频50Hz)的交流电变换成频率连续可调(多数为O 400Hz)的二相交流电源，可以方便的驱动“単相交流感应电动机”，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“単相交流感应电动机”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I是本技术的电路方框图；图2是图I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；图4是H桥逆变电路I和H桥逆变电路II输出信号的时序波形图。图中电源输入端L1、L2，功率器件Ql Q8，输出端U1、U2和V1、V2，电动机M，主绕组Ml，副绕组M2连接，隔离ニ极管Dl，电源电路I，控制单元2，电子换向器3。具体实施方式如图I、图2所示，ー种二相变频电源，包括电源输入端LI、L2，电源电路1，在电源电路I输出端分别接有H桥逆变电路I、!1桥逆变电路II和可输出频率可调的控制単元2，本实施例中控制单元2采用单片机，实际不受本实施例限制，控制单元2设有A和B两路脉冲信号输出端和C、D ニ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ニ路电子换向信号控制端C、D控制的电子换向器3与H桥逆变电路I和H桥逆变电路II中功率器件Ql Q4以及H桥逆变电路II中功率器件Q5 Q8连接并分别驱动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O 180度。所述的H桥逆变电路I、11桥逆变电路11分别引出输出端仍、似和￥1、￥2，接线时分别与电动机M的主绕组Ml和副绕组M2连接，通过电源电路I将输入的频率固定的単相电源变换为不同电压的直流电源。在电源电路I和H桥逆变电路I、11桥逆变电路II之间接有隔离ニ极管D1，用以抑制H桥电路产生的尖峰电压对电源的影响。 以单相电源为例，采用该二相变频电源将单相电变为二相电的方法如下由电源电路I将单相电源或三相电源变为不同直流电压输出，本实施例以单相交流电源为例，通过控制単元2输出A、B两路脉宽、频率可调(频率也可固定)的PWM脉冲信号，以实现二相变频电源输出并改变输出的交流等效电压。所述的A和B两路脉冲信号由控制单元2根据电路要求按照正弦规律分布设定，在由控制单元2控制的电子换向信号作用下实现H桥逆变电路I和H桥逆变电路II的半波对角驱动，所述的A、B两路脉冲信号相同但在时序上B路脉冲信号滞后A路脉冲信号O 180度，滞后的角度可根据具体要求设定，且H桥逆变电路I和H桥逆变电路II各自独立工作，由逆变电路I和H桥逆变电路II输出端输出二相变频电源信号。如图3所示，本实施例中B路脉冲信号在时序上滞后A路信号90度，以实现二相正交变频电源输出。其中，H桥逆变电路II的工作时序，滞后H桥逆变电路I的工作时序，即“延吋”。两路脉冲信号的每个脉冲起始时刻是同步的，同样按照电エ原理设计，宽度依正弦规律分布，波形结构一致。其中B路输出的正弦规律的脉冲信号在时序上滞后A路输出。在ー个正弦波形周期，采用控制单元2控制在设定的正半波时，使H桥逆变电路I中的功率器件Ql与Q4，按照A路触发脉冲信号的高低电平，结合电子换向信号C从O度到180度按照时序依次间断触发导通，从而输出正的半波电压信号(图4中H桥逆变电路I输出脉冲信号C部分)，即正半波内对角导通。在H桥逆变电路II中，驱动脉冲信号B和与其结合的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.ー种二相变频电源，包括电源输入端，电源电路，其特征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井分别驱动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。2.根据权利要求I所述的二相变频电源，其特征是控制单元设有C、Dニ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C、D ニ路电...

【专利技术属性】
技术研发人员：穆星宇，
申请(专利权)人：穆星宇，
类型：实用新型
国别省市：