三桥臂式逆变器驱动的电机系统的制作方法

本实用新型涉及逆变器技术领域，尤其涉及一种三桥臂式逆变器驱动的电机系统。

背景技术：

逆变器是一种将直流电转变为交流电的变流器，三桥臂式逆变器是目前最为常用的逆变器之一。由于逆变器能够输出交流电，故广泛用于电机等大功率设备的驱动。

单相电容分相式电机是一种通过分相电容将单相电压分为两相电压的电机，分相电容是易渗漏、易发热且受高压易击穿的电容器件，故使用寿命较短，单相电容分相式电机需要长时间且持续不断的为其他执行设备提供动力，因此在利用逆变器来驱动单相电容分相式电机过程中，驱动信号也应是持续不断的，但由于单相电容分相式电机中分相电容的存在，一旦分相电容失效，单相电容分相式电机也无法接收逆变器提供的驱动信号，直接影响整个系统的使用寿命和可靠性。

技术实现要素：

基于此，本实用新型提出了一种三桥臂式逆变器驱动的电机系统，能提高系统的使用寿命及可靠性。

一种三桥臂式逆变器驱动的电机系统，包括：三桥臂式逆变器和两相不对称电机；其中，所述两相不对称电机包括：第一绕组和第二绕组；其中，所述第一绕组的匝数与所述第二绕组的匝数不相等；

所述三桥臂式逆变器的第一输出端与所述第一绕组的第一端连接，所述三桥臂式逆变器的第二输出端与所述第一绕组的第二端以及所述第二绕组的第一端连接，所述三桥臂式逆变器的第三输出端与所述第二绕组的第二端连接。

上述三桥臂式逆变器驱动的电机系统中，包括三桥臂式逆变器和两相不对称电机，所述两相不对称电机通过第一绕组以及第二绕组就可以实现分相，无需分相电容分相，在利用三桥臂式逆变器来驱动所述两相不对称电机过程中，所述两相不对称电机能够持续不断的接收三桥臂式逆变器提供的驱动信号，提高了系统的使用寿命及可靠性；且所述两相不对称电机的第一绕组和第二绕组的匝数不相等，使得所述两相不对称电机在三桥臂式逆变器的驱动下，能够实现变频调速，具备灵活性。

附图说明

图1为本实用新型的三桥臂式逆变器驱动的电机系统的结构示意图；

图2为一个实施例中的三桥臂式逆变器驱动的电机系统的结构示意图；

图3为另一个实施例中的三桥臂式逆变器驱动的电机系统的结构示意图；

图4为又一个实施例中的三桥臂式逆变器驱动的电机系统的结构示意图；

图5为一个优选实施例中的三桥臂式逆变器驱动的电机系统的结构示意图；

图6为再一个实施例中的三桥臂式逆变器驱动的电机系统的结构示意图；

图7为再一个实施例中的三桥臂式逆变器驱动的电机系统的结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型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实用新型，并不用于限定本实用新型。

请参阅图1，图1是本实用新型的三桥臂式逆变器驱动的电机系统的结构示意图。

本实施方式中的三桥臂式逆变器驱动的电机系统，可包括：三桥臂式逆变器10和两相不对称电机20；其中，所述两相不对称电机20包括：第一绕组201和第二绕组202；其中，所述第一绕组201的匝数与所述第二绕组202的匝数不相等；

所述三桥臂式逆变器10的第一输出端与所述第一绕组的第一端连接，所述三桥臂式逆变器的第二输出端与所述第一绕组的第二端以及所述第二绕组的第一端连接，所述三桥臂式逆变器的第三输出端与所述第二绕组的第二端连接。

上述三桥臂式逆变器驱动的电机系统中，包括三桥臂式逆变器和两相不对称电机，所述两相不对称电机通过第一绕组以及第二绕组就可以实现分相，无需分相电容分相，在利用三桥臂式逆变器来驱动所述两相不对称电机过程中，所述两相不对称电机能够持续不断的接收三桥臂式逆变器提供的驱动信号，提高了系统的使用寿命及可靠性；且所述两相不对称电机的第一绕组和第二绕组的匝数不相等，使得所述两相不对称电机在三桥臂式逆变器的驱动下，能够实现变频调速，具备灵活性。

其中，对于所述三桥臂式逆变器10与所述两相不对称电机20，有以下6种连接方式可选。

一种可选的连接方式为：所述三桥臂式逆变器的第一输出端与所述第一绕组的第一端连接，所述三桥臂式逆变器的第二输出端与所述第一绕组的第二端以及所述第二绕组的第一端连接，所述三桥臂式逆变器的第三输出端与所述第二绕组的第二端连接。

一种可选的连接方式为：所述三桥臂式逆变器的第一输出端与所述第一绕组的第一端连接，所述三桥臂式逆变器的第二输出端与所述第二绕组的第二端连接，所述三桥臂式逆变器的第三输出端与所述第一绕组的第二端以及所述第二绕组的第一端连接。

一种可选的连接方式为：所述三桥臂式逆变器的第一输出端与所述第一绕组的第二端以及所述第二绕组的第一端连接，所述三桥臂式逆变器的第二输出端与所述第一绕组的第一端连接，所述三桥臂式逆变器的第三输出端与所述第二绕组的第二端连接。

一种可选的连接方式为：所述三桥臂式逆变器的第一输出端与所述第一绕组的第二端以及所述第二绕组的第一端连接，所述三桥臂式逆变器的第二输出端与所述第二绕组的第一端连接，所述三桥臂式逆变器的第三输出端与所述第一绕组的第一端连接。

一种可选的连接方式为：所述三桥臂式逆变器的第一输出端与所述第二绕组的第二端连接，所述三桥臂式逆变器的第二输出端与所述第一绕组的第一端连接，所述三桥臂式逆变器的第三输出端与所述第一绕组的第二端以及所述第二绕组的第一端连接。

一种可选的连接方式为：所述三桥臂式逆变器的第一输出端与所述第二绕组的第二端连接，所述三桥臂式逆变器的第二输出端与所述第一绕组的第二端以及所述第二绕组的第一端连接，所述三桥臂式逆变器的第三输出端与所述第一绕组的第一端连接。

在一个实施例中，请参阅图2，所述三桥臂式逆变器驱动的电机系统，还包括：接线模块80；

所述接线模块80包括第一接线端801、第二接线端802、第三接线端803、第四接线端804、第五接线端805以及第六接线端806；

所述第一接线端801的第一端、所述第二接线端802的第一端以及所述第三接线端803的第一端分别与所述三桥臂式逆变器10的第一输出端、第二输出端以及第三输出端连接，所述第四接线端804的第一端以及所述第六接线端806的第一端分别与所述第一绕组的第一端以及第二绕组的第二端连接，所述第五接线端806的第一端与所述第一绕组的第二端以及第二绕组的第一端连接；

所述第一接线端801的第二端、所述第二接线端802的第二端以及所述第三接线端803的第二端分别与第四接线端804的第二端、第五接线端805的第二端以及第六接线端806的第二端连接。

通过所述接线端80可实现所述三桥臂式逆变器10与所述两相不对称电机20的安全可靠的电气连接，且通过所述接线端各个接线端子的连接，就可实现所述三桥臂式逆变器10与所述两相不对称电机20的连接，有极大的便利性以及灵活性。具体地，所述第一接线端801、第二接线端802、第三接线端803、第四接线端804、第五接线端805以及第六接线端806为接线柱或接线开关。

具体地，所述第一接线端801的第二端、所述第二接线端802的第二端以及所述第三接线端803的第二端与第四接线端804的第二端、第五接线端805的第二端以及第六接线端806的第二端的连接的可选方式有以下六种：

一种可选的连接方式为：所述第一接线端801的第二端、所述第二接线端802的第二端以及所述第三接线端803的第二端分别与第四接线端804的第二端、第五接线端805的第二端以及第六接线端806的第二端连接。

一种可选的连接方式为：所述第一接线端801的第二端与第四接线端804的第二端连接，所述第二接线端802的第二端以及所述第三接线端803的第二端分别与第六接线端806的第二端以及第五接线端805的第二端连接。

一种可选的连接方式为：所述第一接线端801的第二端与第五接线端805的第二端连接，所述第二接线端802的第二端以及所述第三接线端803的第二端分别与第四接线端804的第二端以及第六接线端806的第二端连接。

一种可选的连接方式为：所述第一接线端801的第二端与第五接线端805的第二端连接，所述第二接线端802的第二端以及所述第三接线端803的第二端分别与第六接线端806的第二端以及第四接线端804的第二端连接。

一种可选的连接方式为：所述第一接线端801的第二端与第六接线端806的第二端连接，所述第二接线端802的第二端以及所述第三接线端803的第二端分别与第四接线端804的第二端以及第五接线端805的第二端连接。

一种可选的连接方式为：所述第一接线端801的第二端与第六接线端806的第二端连接，所述第二接线端802的第二端以及所述第三接线端803的第二端分别与第五接线端805的第二端以及第四接线端804的第二端连接。

一个实施例中，请参阅图3，所述的三桥臂式逆变器驱动的电机系统，还包括：第一电流传感器30、第二电流传感器40以及控制器50；

所述控制器50的第一输入端以及第二输入端分别与所述第一电流传感器30的输出端以及第二电流传感器40的输出端连接，所述第一电流传感器30的输入端与三桥臂式逆变器的第一输出端连接，所述第二电流传感器40的输入端与三桥臂式逆变器的第三输出端连接；

所述控制器50接收所述第一电流传感器30以及第二电流传感器40检测的电流信号。

所述三桥臂式逆变器10与所述两相不对称电机20连接好后，为保护电路不受环境干扰，通常会用保护壳体把电路包装起来，但是包装后，会不清楚两相不对称电机20与所述三桥臂式逆变器10具体是哪一种连接方式。而由于所述两相不对称电机20的绕组是不对称的，故所述三桥臂式逆变器提供给所述两相不对称电机的电流大小会不一致，检测电流就可以推导三桥臂逆变器10的哪两个输出端连接所述两相不对称电机20的主绕组，三桥臂逆变器10的哪两个输出端连接所述两相不对称电机20的副绕组。

请参阅图4，当所述三桥臂式逆变器10通过接线模块80与所述两相不对称电机20连接时，所述第一电流传感器30以及第二电流传感器40也可分别通过连接第一接线端801的第一端以及所述第三接线端803的第一端来检测电流信号。

本实施例中，通过所述第一电流传感器30、第二电流传感器40可实现电流的检测，控制器50对所述第一电流传感器30、第二电流传感器40检测的电流进行比较，根据比较得出的电流大小关系推导三桥臂逆变器10的哪两个输出端连接所述两相不对称电机20的主绕组，三桥臂逆变器10的哪两个输出端连接所述两相不对称电机20的副绕组。

一个优选实施例中，请参阅图5，所述三桥臂式逆变器驱动的电机系统还包括：显示装置60；

所述显示装置60与所述控制器50连接；

所述控制器50接收所述电流信号，将所述电流信号转换为数字信号，将所述数字信号发送至所述显示装置60，所述显示装置60接收所述数字信号并进行显示。

本实施中，通过所述显示装置60可以显示控制器50接收的所述第一电流传感器30以及第二电流传感器40检测的电流信号，也可以显示控制器50对所述电流信号比较后输出的结果，便于直观观察。

具体地，所述显示装置60为液晶显示屏。所述显示装置60为也可为数码管或其他惯用的显示装置。

在一个实施例中，请参阅图6，所述三桥臂式逆变器驱动的电机系统，还包括滤波电路70；

所述滤波电路70的第一输入端以及第二输入端分别与所述第一电流传感器30的输出端以及第二电流传感器40的输出端连接，所述滤波电路70的输出端与所述控制器连接；

所述滤波电路70接收所述第一电流传感器30以及第二电流传感器40检测的电流信号，向所述控制器50发送滤波后的所述电流信号。

具体地，所述滤波电路70包括低通滤波器701；

所述低通滤波器701的第一输入端以及第二输入端分别与所述第一电流传感器30的输出端以及第二电流传感器40的输出端连接，所述低通滤波器701的输出端与所述控制器50连接；

所述低通滤波器701接收所述第一电流传感器30以及第二电流传感器40检测的电流信号，向所述控制器50发送低通滤波后的所述电流信号。

为避免高频振荡，将所述第一电流传感器30以及所述第二电流传感器40检测的电流信号经过数字低通滤波器701进行滤波，然后传输至所述控制器50。所述低通滤波器的截止频率可为交流SPWM激励载波频率的1/10。

一个实施例中，请参阅图7，所述三桥臂式逆变器10包括：第一桥臂、第二桥臂、第三桥臂以及电容；

其中，第一桥臂包括第一功率开关管101和第四功率开关管104，第二桥臂包括第二功率开关管102和第五功率开关管105，第三桥臂包括第四功率开关管104和第六功率开关管106；

所述第一功率开关管101、第二功率开关管102以及第三功率开关管103的集电极与所述电容的第一端连接，第四功率开关管104、第五功率开关管105以及第六功率开关管106的射极与所述电容的第二端连接，所述第一功率开关管101的射极、第四功率开关管104的集电极以及所述第一接线端801的第一端相互连接，所述第二功率开关管102的射极、第五功率开关管105的集电极以及所述第二接线端802的第二端相互连接，所述第三功率开关管103的射极、第六功率开关管106的集电极以及所述第三接线端803的第二端相互连接。

一个实施例中，请参阅图7，所述控制器50的输出端包括第一输出端501、第二输出端502、第三输出端503、第四输出端504、第五输出端505和第六输出端506；

所述控制器50的第一输出端501、第二输出端502、第三输出端503、第四输出端504、第五输出端505和第六输出端506分别与所述第一功率开关管101、第二功率开关管102、第三功率开关管103、第四功率开关管104、第五功率开关管105和第六功率开关管106的基极连接(图未示连接线)；

所述控制器50通过所述第一输出端501、第二输出端502、第三输出端503、第四输出端504、第五输出端505和第六输出端506分别向所述第一功率开关管101、第二功率开关管102、第三功率开关管103、第四功率开关管104、第五功率开关管105和第六功率开关管106的基极传输驱动信号。

所述控制器50除能接收所述第一电流传感器30以及第二电流传感器40检测的电流信号外，还能为所述三桥臂式逆变器10的各个功率开关管提供驱动信号。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能组合都进行描述，然而只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施例，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。