專利名稱：用于單相感應(yīng)電機(jī)的可控雙電源并聯(lián)的非對(duì)稱逆變器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于單相感應(yīng)電機(jī)的可控雙電源并聯(lián)的非對(duì)稱逆變器，屬于電力電子 技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
單相感應(yīng)電機(jī)是一類應(yīng)用時(shí)間最早、應(yīng)用范圍最廣的、單相電源供電和小功率應(yīng) 用的單相感應(yīng)電機(jī)。對(duì)其進(jìn)行調(diào)速改造，或在新生產(chǎn)的電機(jī)中配置性能好的控制系統(tǒng)，具有 提高運(yùn)行性能和節(jié)約能源的重要意義。它的兩組定子線圈(主線圈Lq和輔助線圈Ld)通常 以正交的方式放置，加到兩個(gè)線圈的定子電源應(yīng)有90度的相位差，以保證形成定子旋轉(zhuǎn)磁 場(chǎng)使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)。

圖1是單相異步電機(jī)的模型示意圖，其中兩個(gè)定子繞組分別用Lq和Ld表 示。轉(zhuǎn)子繞組用α和β表示。ω為轉(zhuǎn)子角速度。α相繞組的軸線與D相繞組Ld的軸線 的夾角θ角為空間位移變量。產(chǎn)生兩線圈正交控制電壓的方法有兩種第一種方法是輔助線圈Ld串聯(lián)某些電氣 元件再與主線圈Lq并聯(lián)，只需一個(gè)定子控制電壓，因此可使用單相交流電源；第二種方法是 兩個(gè)線圈分別加入正交的定子控制電壓，這也就是兩相交流電源分別控制?，F(xiàn)有技術(shù)中，對(duì)單相感應(yīng)電機(jī)實(shí)行兩相分別控制方式，其控制電路參見圖2所示。由于電力電子技術(shù)和微處理器技術(shù)的不斷發(fā)展，從單相交流電源整流逆變?yōu)槎嘞?交流電能的技術(shù)已經(jīng)成熟，為單相感應(yīng)電機(jī)的兩相分別控制技術(shù)提供了技術(shù)基礎(chǔ)。而單相 交流電機(jī)的兩相分別控制技術(shù)可以省去電容器、便于調(diào)速、便于使用和三相交流電機(jī)類似 的控制技術(shù)，因此已廣泛應(yīng)用于單相感應(yīng)電機(jī)的控制中。單相電機(jī)運(yùn)行條件單相感應(yīng)電機(jī)有如下基本關(guān)系
權(quán)利要求
1.用于單相感應(yīng)電機(jī)的可控雙電源并聯(lián)的非對(duì)稱逆變器，其特征在于，它包括第一 直流電源(DCl)、第一電源控制開關(guān)管(Sml)、第二直流電源(DC2)、第二電源控制開關(guān)管 (Sm2)和三相全橋逆變電路，第一直流電源(DCl)和第一電源控制開關(guān)管(Sml)串聯(lián)，第二 直流電源(DC^)和第二電源控制開關(guān)管(Sn^)串聯(lián)，兩條串聯(lián)支路并聯(lián)后的一個(gè)輸出端連 接三相全橋逆變電路的一個(gè)輸入端，兩條串聯(lián)支路并聯(lián)后的另一個(gè)輸出端連接三相全橋逆 變電路的另一個(gè)輸入端，單相感應(yīng)電機(jī)的主線圈Lq并聯(lián)在第一橋臂的輸出端和第三橋臂的 輸出端之間，單相感應(yīng)電機(jī)的輔助線圈Ld并聯(lián)在第二橋臂的輸出端和第三橋臂的輸出端之 間，單相感應(yīng)電機(jī)的主線圈的匝數(shù)N1大于輔助線圈的匝數(shù)N2,第一電源控制開關(guān)管(Sml)和 第二電源控制開關(guān)管(Sn^)的開關(guān)狀態(tài)互補(bǔ)，第一直流電源(DCl)兩端電壓大于第二直流 電源(DC》兩端電壓。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于單相感應(yīng)電機(jī)的可控雙電源并聯(lián)的非對(duì)稱逆變器，其特 征在于，三相全橋逆變電路由六個(gè)開關(guān)管組成，六個(gè)開關(guān)管分別為第一開關(guān)管(S)、第二開 關(guān)管(S2)、第三開關(guān)管(S3)、第四開關(guān)管(S4)、第五開關(guān)管(S5)和第六開關(guān)管(S6),第一橋 臂的上、下位置分別設(shè)置第一開關(guān)管(S1)和第二開關(guān)管(S2),第二橋臂的上、下位置分別設(shè) 置第三開關(guān)管(S3)和第四開關(guān)管(S4),第三橋臂的上、下位置分別設(shè)置第五開關(guān)管(S5)和 第六開關(guān)管(S6)，第二電源控制開關(guān)管(Sm2)的開關(guān)狀態(tài)與六個(gè)開關(guān)管的開關(guān)狀態(tài)之間的 邏輯關(guān)系為Sm2 = S1-S4-S6+S2-S3-S5。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于單相感應(yīng)電機(jī)的可控雙電源并聯(lián)的非對(duì)稱逆變器， 其特征在于，第一開關(guān)管(Si)、第二開關(guān)管(S2)、第三開關(guān)管(S3)、第四開關(guān)管(S4)、第五開 關(guān)管(S5)、第六開關(guān)管(S6)、第一電源控制開關(guān)管(Sml)和第二電源控制開關(guān)管(Sm2)采用 自帶體二極管的IGBT開關(guān)管或自帶體二極管的MOSFET開關(guān)管。
4.用于單相感應(yīng)電機(jī)的可控雙電源并聯(lián)的非對(duì)稱逆變器，其特征在于，它包括第一 直流電源(DCl)、第一電源控制開關(guān)管(Sml)、第二直流電源(DC2)、第二電源控制開關(guān)管 (Sm2)和三相全橋逆變電路，第一直流電源(DCl)和第一電源控制開關(guān)管(Sml)串聯(lián)，第二 直流電源(DC^)和第二電源控制開關(guān)管(Sn^)串聯(lián)，兩條串聯(lián)支路并聯(lián)后的一個(gè)輸出端連 接三相全橋逆變電路的一個(gè)輸入端，兩條串聯(lián)支路并聯(lián)后的另一個(gè)輸出端連接三相全橋逆 變電路的另一個(gè)輸入端，單相感應(yīng)電機(jī)的輔助線圈Ld并聯(lián)在第一橋臂的輸出端和第三橋臂 的輸出端之間，單相感應(yīng)電機(jī)的主線圈Lq并聯(lián)在第二橋臂的輸出端和第三橋臂的輸出端之 間，單相感應(yīng)電機(jī)的主線圈的匝數(shù)N1小于輔助線圈的匝數(shù)N2,第一電源控制開關(guān)管(Sml)和 第二電源控制開關(guān)管(Sn^)的開關(guān)狀態(tài)互補(bǔ)，第一直流電源(DCl)兩端電壓大于第二直流 電源(DC》兩端電壓。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于單相感應(yīng)電機(jī)的可控雙電源并聯(lián)的非對(duì)稱逆變器，其特 征在于，三相全橋逆變電路由六個(gè)開關(guān)管組成，六個(gè)開關(guān)管分別為第一開關(guān)管(S)、第二開 關(guān)管(S2)、第三開關(guān)管(S3)、第四開關(guān)管(S4)、第五開關(guān)管(S5)和第六開關(guān)管(S6),第一橋 臂的上、下位置分別設(shè)置第一開關(guān)管(S1)和第二開關(guān)管(S2),第二橋臂的上、下位置分別設(shè) 置第三開關(guān)管(S3)和第四開關(guān)管(S4),第三橋臂的上、下位置分別設(shè)置第五開關(guān)管(S5)和 第六開關(guān)管(S6)，第二電源控制開關(guān)管(Sm2)的開關(guān)狀態(tài)與六個(gè)開關(guān)管的開關(guān)狀態(tài)之間的 邏輯關(guān)系為Sm2 = S1-S4-S6+S2-S3-S5。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的用于單相感應(yīng)電機(jī)的可控雙電源并聯(lián)的非對(duì)稱逆變器， 其特征在于，第一開關(guān)管(Si)、第二開關(guān)管(S2)、第三開關(guān)管(S3)、第四開關(guān)管(S4)、第五開 關(guān)管(S5)、第六開關(guān)管(S6)、第一電源控制開關(guān)管(Sml)和第二電源控制開關(guān)管(Sm2)采用 自帶體二極管的IGBT開關(guān)管或自帶體二極管的MOSFET開關(guān)管。
全文摘要
用于單相感應(yīng)電機(jī)的可控雙電源并聯(lián)的非對(duì)稱逆變器，屬于電力電子技術(shù)領(lǐng)域，本發(fā)明為解決單相感應(yīng)電機(jī)采用的逆變電源導(dǎo)致電機(jī)存在速度波動(dòng)的問(wèn)題。本發(fā)明包括兩個(gè)直流電源DC1和DC2、兩個(gè)開關(guān)管Sm1和Sm2、三相全橋逆變電路，DC1和Sm1串聯(lián)，DC2和Sm2串聯(lián)，兩條串聯(lián)支路并聯(lián)后的一個(gè)輸出端連接三相全橋逆變電路的一個(gè)輸入端，另一個(gè)輸出端連接三相全橋逆變電路的另一個(gè)輸入端，主線圈的匝數(shù)N1與輔助線圈的匝數(shù)N2不相等，匝數(shù)多的線圈并聯(lián)在第一、三橋臂的兩個(gè)輸出端之間，匝數(shù)少的線圈并聯(lián)在第二、四橋臂的兩個(gè)輸出端之間，Sm1和Sm2狀態(tài)互補(bǔ)，DC1大于DC2。
文檔編號(hào)H02M7/5387GK102098001SQ20101061465
公開日2011年6月15日 申請(qǐng)日期2010年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月30日
發(fā)明者王丁 申請(qǐng)人:黑龍江大學(xué)