专利名称：永磁无刷电机的无级变频启动装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种永磁无刷电机的无级变频启动装置。
目前广泛用于启动永磁无刷电机的控制装置有两类，利用开环(有级变频)控制和闭环(反馈)控制。开环控制是利用多档频率电源，逐级启动永磁电机。这就要求每一级的“台阶”不能过大，否则永磁转子“跟不上”便会在原地抖动。而闭环控制虽然能达到无级变频启动永磁电机的目的，但是，线路中要有转子磁极位置检测装置，并且需要使用锁相技术，利用锁相环电路控制输出各相电流的相位。这种装置电路较复杂而且每套线路只能驱动一台电机。
本实用新型的目的是，提供一种无须转子磁极定位和锁相环电路控制输出各相电流的相位。
本实用新型的技术解决方案是，启动装置由压控振荡器频率分配器控制无级变频；频率分配器将单相方波信号变换成相位互成120°的三相方波信号；三相功率放大器由三相桥功放模块与单向延时驱动线路组成，电流检测与控制电路置于三相桥驱动电路和三相桥功率放大电路之间实现限流保护与控制低频启动或大负载而造成的过流发热。
本实用新型的优点是，与闭环控制的启动装置相比，装置的线路与结构均比较简单，不用专设探测装置和线路，不用锁相控制，一套线路可同时驱动多台电机，能平稳可靠启动较大负荷的电机，并且电机转速可调，还可随意设置转速。
图1为本实用新型的方框图；图2为本实用新型的线路原理图。
由电位器W经电阻R1给电容C1充电，电容C1两端电压Uc按指数规律由0开始上升，取锁相环模块J1(CD4046)中的压控振荡器，受Uc控制，输出频率由0Hz开始无级增加，该频率由频率分配器U2(CH250)变成互为120°的三个方波信号，再经三相桥功放模块U3(IRFTC02)实现三相推挽功率放大，输出具有一定功率的三相准方波电流三相准方波电流在永磁电机定子绕组中产生旋转磁场，旋转磁场的转速由0开始增速，这样永磁转子与旋转磁场之间的转速差一开始便为零，转子被旋子磁场同步牵引逐渐增速。当电容C1充电使Uc达到W给定的最大值时，Uc不再增加，旋转磁场便牵引永磁转子达到电位器W给定的转速旋转。如果需要改变电机转速，便调整电位器W输出的电压，经过R1和C1的延时慢慢改变线路输出的频率，电机逐渐改变转速达到新设定的转速值。为了避免三相桥产生“直通”电流，在三相桥功率模块U3各输入端连接R9，R10，R11、R12，R13，R14，D4，D5，D6，D7，D8，D9并与模块U3的分布电容配合组成单向延迟电路，使三相桥中各管延迟导通过程，加快截止过程。
为了限制频率较低(电机阻抗也较低)时产生过大的三相电流，增设一个简单的电流检测线路，它由三极管T，电阻R5，R6，R7，R8，二极管D1，D2，D3组成，控制三相桥驱动线路间断工作，达到输出平均电流被降低的目的。三极管T起电流检测与放大作用，R5是电流采样电阻，它的参数由电机总电流的大小决定。R6，R7，R8，D1，D2，D3为过流保护控制电路，R2是决定启动时的最低初始频率的分压电阻，二极管D10的设置使C1在关机时能快速放电，为再次启动电机创造条件，电阻R3与电容C2分别为锁相环U1的辅助电阻和辅助电容，电阻R4和电容C3分别为频率分配器U2的复位电阻和复位电容。
实施例如装置原理图所示，电压Uc经模块U1的输入端9控制U1中的压控振荡器，信号由4脚输出直接经U2的6脚进入分配器U2，然后，三个互为120°的信号分别由U2的11，12，13脚输出，由U3的2、3，5、7，8、10脚输入分别进行三相信号的推挽功率放大，并分别由U3的4，6，9输出去控制永磁电机的定子绕组。
U1的脚5为禁止端，脚8为电源地端，脚6，7为辅助电容端与C2相接，脚11为辅助电阻端与R3相接，脚16为电源正端与电源E相接；U2中脚1为三相六拍正转端，脚2为三相六拍反转端，脚7为时钟端，脚9为三相六拍复位端，脚10为双三拍复位端，脚14为双三拍正转端，脚5为双三拍反转端，脚16为电源正端；U3的脚1为电源负端，脚11为电源正端。
权利要求1.一种永磁无刷电机的无级变频启动装置，其特征是，电阻R1电容C1充电过程控制集成电路U1，输出频率经频率分配器U2再经过与之相接的由电阻和二极管组成的单向延时网络驱动三相桥功放模块U3，三极管T与电阻和二极管组成的电流检测线路置于三相桥驱动电路和三相桥功率放大器之间。
专利摘要本实用新型涉及一种永磁无刷电机的无级变频启动装置。它是由压控振荡器、频率分配器、三相桥功放模块及电流检测电路组成，压控振荡器受电压Uc控制完成无级变频，频率分配器将单相方波信变换成相位互成120°的三相方波信号，经三相桥功放后启动电机。为了实现限流保护与控制低频启动或大负载而造成过流发热，本实用新型还设置了电流检测电路，达到限制总电流的目的。本实用新型线路与结构均比较简单能平稳启动较大负荷的电机，并且电机转速可调。
文档编号H02P1/52GK2230483SQ9521621
公开日1996年7月3日 申请日期1995年7月17日 优先权日1995年7月17日
发明者赵永康, 黄凯, 张金英 申请人:国营宝成通用电子公司