一种三相交流永磁磁阻同步高速电机切换电路的制作方法

本发明属于电机控制电路领域，尤其涉及一种三相交流永磁磁阻同步高速电机切换控制电路。

背景技术：

电机是一种将电能转换为机械能的电磁装置，其主要的作用是产生驱动转矩，用于为各种机械装置提供动力源，一般分为直流电机、交流电机，其中交流电机还分为单相交流电机和三相交流电机。现有的电机中一般只会设计一种转速，高速或者低速，但是在现实的机械加工过程中，往往需要使用到各种转速，这种情况下，则需要结合多个只具有一种转速的电机，使得整个系统的体积庞大，成本高，且需要增加额外的切换电路来实现切换，切换精度低，效率低，因而就需要一种能够实现高速电机切换控制电路，从而使得整个电机具有一个比较宽的调速范围。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种三相交流永磁磁阻同步高速电机切换控制电路，其结构简单，成本低，制作简单，切换效率高，能够实现低转速、大扭矩，大大提高电机高效率区域和调速范围。

本发明采用如下技术方案：

一种三相交流永磁磁阻同步高速电机切换控制电路，包括三相变频器电路、交流电机、绕组切换电路；所述三相变频器电路的输入端与直流电源连接；所述交流电机包括第一三相绕组和第二三相绕组，第一三相绕组通过中间端子与第二三相绕组连接，交流电机还包括输入端子和输出端子，输入端子分别与三相变频器电路的三个输出端连接；所述绕组切换电路包括并联的第一三相二极管电桥和第二三相二极管电桥，第一三相二极管电桥和第二三相二极管电桥分别由第一晶体管和第二晶体管控制开关，第一三相二极管电桥的三个输入端分别与交流电机的中间端子连接；第二三相二极管电桥的三个输入端分别与交流电机的输出端子连接，第一三相二极管电桥和第二三相二极管电桥的直流输出端均通过电压稳定模块连接到直流电源。

作为本发明的进一步改进，所述三相变频器电路由6个三极管组成的三相开关桥构成，每个三极管的两端均反向并联有阻尼二极管。

作为本发明的进一步改进，所述电压稳定模块包括第一电阻、第二电阻和第一电容，所述第一电阻的一端与直流电源的正极连接，另一端与第一电容的一端连接，第一电容的另一端与第二电阻的一端连接，第二电阻的另一端与直流电源的负极连接；第一电容与第一三相二极管电桥和第二三相二极管电桥的直流输出端并联。

本发明的有益效果：

本发明的三相交流永磁磁阻同步高速电机切换控制电路，其结构简单，成本低，制作简单，切换效率高，能够实现低转速、大扭矩，大大提高电机高效率区域和调速范围。

附图说明

图1是本发明一种实施例的电路原理图。

图2是本发明一种实施例的电机高转速运行特征图。

图3是本发明一种实施例的电机低速大转矩运行特征。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示，一种三相交流永磁磁阻同步高速电机切换控制电路，包括三相变频器电路1、交流电机2、绕组切换电路3；所述三相变频器电路1的输入端与直流电源连接；所述交流电机2包括第一三相绕组201和第二三相绕组202，第一三相绕组201通过中间端子与第二三相绕组202连接，交流电机2还包括输入端子和输出端子，输入端子分别与三相变频器电路1的三个输出端连接；所述绕组切换电路3包括并联的第一三相二极管电桥301（D1~D6）和第二三相二极管电桥302（D7~D12），第一三相二极管电桥301和第二三相二极管电桥302分别由第一晶体管SW1和第二晶体管SW2控制开关，第一三相二极管电桥301的三个输入端分别与交流电机2的中间端子连接；第二三相二极管电桥302的三个输入端分别与交流电机2的输出端子连接，第一三相二极管电桥301和第二三相二极管电桥302的直流输出端均通过电压稳定模块4连接到直流电源。

在本发明中，为了避免三极管被击穿，提高本发明的使用安全性和稳定性，所述三相变频器电路1由6个三极管（IGBT1~IGBT6）组成的三相开关桥构成，每个三极管的两端均反向并联有阻尼二极管。

所述电压稳定模块4包括第一电阻R1、第二电阻R2和第一电容C1，所述第一电阻R1的一端与直流电源的正极连接，另一端与第一电容C1的一端连接，第一电容C1的另一端与第二电阻R2的一端连接，第二电阻R2的另一端与直流电源的负极连接；第一电容C1与第一三相二极管电桥301和第二三相二极管电桥302的直流输出端并联；由于第一三相二极管电桥301和第二三相二极管电桥302的输出端统一与电压稳定模块电连接，从而有效地简化了电路，节省了元器件成本。

综上所述，本发明的工作原理是：当晶体管SW1处于关闭状态、晶体管SW2处于开启状态时，交流电机中的第一三相绕组201和第二三相绕组202全部启动，此时整个电路的阻抗大，因而在低频区域内，也能够获得较大的转矩，具体见图2；当晶体管SW1处于开启状态、晶体管SW2处于关闭状态时，交流电机中只有第一三相绕组201被启动，因而整个电路的阻抗小，在高频区域内也有足够的电流，适合于高速运转，具体见图3；因此本发明的三相交流永磁磁阻同步高速电机切换控制电路可根据实际情况，选择性地接通SW1或者SW2，从而实现了扩大速度控制范围。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。