專利名稱：電機電源的制作方法
技術領域：
本申請涉及電機用的電源，它包括具有一對電能輸出端子的直流(DC)電源；具有一對連接端子的逆變器，所述連接端子通過一對電線與所述直流電源的電能輸出端子連接，并且所述逆變器將來自該直流電源的電能進行轉(zhuǎn)換，以向具有多個電能輸入端子的電機提供轉(zhuǎn)換過的電能。具體地說，涉及一種電機電源，其中動態(tài)制動電路和逆變器共用元件，從而減小該電機電源的整體尺寸和制造成本。
背景技術：
三相電機有三個繞組并由三相電源驅(qū)動。如圖1所示，三相電機用的電機電源包括提供商業(yè)交流電(110/220V)的交流(AC)電源120、將來自直流電源120的交流電整流成直流電的二極管整流器130、將來自二極管整流器130的經(jīng)整流的電能變得平滑的電容器140、將來自電容器140的直流電轉(zhuǎn)換成具有多種頻率之三相交流電的逆變器150，以及將電機110的電能輸入端子112短路的動態(tài)制動電路170。一般地說，常規(guī)的電機電源還包括一個軟放電電路(未示出)，該電路用于在初始供電時保護電容器140防止浪涌電流發(fā)生；還包括一個PFC(功率因數(shù)校正)電路(未示出)，該電路用于保持電容器140的輸出電壓穩(wěn)定；以及包括一個過壓保護電路(未示出)用于防止電容器140過壓。
逆變器150包括一個脈寬調(diào)制(PWM)部分(未示出)，用以產(chǎn)生用于脈寬調(diào)制的方波信號，以及多個晶體管154b，該晶體管響應所述脈寬調(diào)制部分的方波信號而開啟/關斷。此外，電機電源h2包括一個控制器(未示出)，該控制器響應sshPWM部分的方波信號開啟/關斷該晶體管154b，并調(diào)制電源頻率，以控制電機110的轉(zhuǎn)速。
逆變器150包括三個逆變電路152，它們分別與電容器140并聯(lián)。每個逆變器電路152包含一對逆變元件154，其中每個逆變元件154包括并聯(lián)連接的晶體管154b和二極管154a。電機110的能量輸入端子112分別與連接每個逆變電路152的逆變元件154的導線連接，以使電機110接收來自逆變器150的三相電。
動態(tài)制動電路170包括三對動態(tài)制動二極管176。電機110的每個能量輸入端子112分別與連接一對動態(tài)制動二極管176的導線連接，所述動態(tài)制動二極管176沿同一方向排列。沿同一方向排列的每對動態(tài)制動二極管176與電阻172和繼電器174并聯(lián)連接。動態(tài)制動電路170使電機110突然停止，防止電機110由于電機停止后的外力作用而出現(xiàn)自由旋轉(zhuǎn)。當電機110正常旋轉(zhuǎn)時，繼電器174被打開。當電機110停止旋轉(zhuǎn)或是被突然停止旋轉(zhuǎn)時，繼電器174閉合。當動態(tài)制動電路閉合繼電器174時，電機110突然停止。當電器174關閉時，可防止電機由于外力的作用而出現(xiàn)自由旋轉(zhuǎn)。
然而，由于常規(guī)的動態(tài)制動電路170只在不供給交流電的時候和電機旋轉(zhuǎn)的時候才工作，所以在供電的時候以及由電源使電容140充電的時候，即當電機110正常旋轉(zhuǎn)的時候，不需要這種常規(guī)動態(tài)制動電路170。
另外，這種常規(guī)動態(tài)制動電路170一般采用一個大電阻值的電阻器或熱敏電阻，作為電阻器172，用以防止因外力使電機110強行旋轉(zhuǎn)時的大電流流入而使電機110受到損壞。
因此，不僅由于電路設計中考慮了動態(tài)制動電路而使電機電源的尺寸增大，而且也因此而使元件總數(shù)增多，如動態(tài)制動二極管176、繼電器174(例如具有大容量的1點繼電器)等等。因此，整個電機電源的尺寸和制造成本都被增大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種電機電源，其中動態(tài)制動電路和逆變器共用元件，從而，減小了電機電源的整體尺寸，并降低制造成本。
在接下去的描述中部分地提出本發(fā)明的其它方面和優(yōu)點，而且從這些描述它們都將是顯見的，或者可以通過本發(fā)明的踐得以了解。
為實現(xiàn)本發(fā)明的上述和/或其它目的，提供一種電機電源，它包括直流電源，該直流電源有一對電能輸出端子；還包括具有一對連接端子的逆變器，所述連接端子通過一對電線與直流電源的電能輸出端子連接，并且所述逆變器對來自所述直流電源的電能進行轉(zhuǎn)換，以向具有多個電能輸入端子的電機提供經(jīng)轉(zhuǎn)換的電能。所述電機電源包括制動電阻器，它設在與各連接端子互相連接的附加線路(line)中；還包括開關部件，它設在各連接端子之一上，并選擇性地將各連接端子之一與對應于該連接端子的電能輸出端子連接，或與該附加線路連接；以及包括控制所述開關部件的控制器。
所述直流電源包括一個交流電源、一個對交流電源所提供之電能進行整流的整流部分，以及使來自整流部分整流電能變得平滑的電容器。
所述逆變器包括多個逆變電路，它們分別與所述電容器并聯(lián)，每個逆變電路具有多個逆變元件，這些元件包括并聯(lián)連接的晶體管和二極管，并且電機電能輸入端子分別連在每個逆變電路的逆變元件之間。
所述開關部件比如是一個2點繼電器，它具有第一觸點，用于使所述制動電阻器與每個逆變電路并聯(lián)連接，還具有第二觸點，用于使所述電容器與每個逆變電路并聯(lián)連接。
所述控制器控制所述2點繼電器，以與所述第一觸點接觸，同時關斷每個逆變元件的晶體管。
所述控制器控制所述2點繼電器，在電機轉(zhuǎn)動的同時與所述第二觸點接觸，并控制該2點繼電器在電機制動時與所述第一觸點接觸。
為了實現(xiàn)本發(fā)明的上述和/或其它目的，提供一種具有多個電能輸入端子的電機所用的制動電路，它包括具有第一端子和第二端子的直流電源；具有第一端子和第二端子的逆變器，所述端子與電機的電能輸入端子連接；在逆變器第一端子處的開關，該開關具有第一觸點和第二觸點，所述第二觸點與直流電源的第一端子連接；連接在逆變器第一觸點和第二觸點之間的制動電阻器，所述直流電源的第二端子與逆變器的第二端子連接；以及控制所述開關的控制器。
為了實現(xiàn)本發(fā)明的上述和/或其它目的，提供一種具有一對電能輸入端子的直流電源，所述直流電源具有一個交流電源，一個對所述交流電源提供的電能進行整流的整流部分，和將來自所述整流部分經(jīng)流的電能變得平滑的電容器；具有一對連接端子的逆變器，所述連接端子通過一對電線與直流電源的電源輸出端子連接，并且該逆變器將來自直流電源的電能進行轉(zhuǎn)換，以向電機提供所述經(jīng)轉(zhuǎn)換的電能；所述逆變器包括多個逆變電路，它們分別與電容器并聯(lián)連接的，每個逆變電路具有多個逆變元件，這些元件包含并聯(lián)連接的晶體管和二極管；并且電機的電能輸入端子分別連接在每個逆變電路的逆變元件之間；設在與連接端子互相連接的附加線路中的制動電阻器；開關部件，它設在各連接端子之一處，并選擇性地將連接端子之一與對應于該連接端子的電能輸出端子連接，或與該附加線路連接；其中，所述制動電阻器、開關部件和二極管形成動態(tài)制動電路，以使電機突然停止，防止該電機因外力作用而出現(xiàn)自由旋轉(zhuǎn)，并且所述二極管為所述動態(tài)制動電路和逆變器所共用，用以減小所述電機電源的尺寸，并降低成本。
以下將參照作為本發(fā)明一部分的附圖的更為詳細的描述這一切，它們將與隨后可見的其它目的和/或優(yōu)點一起被描述并提出請求保護，其中相同部分采用相同的標記。


本發(fā)明的這些和/或其它目的和優(yōu)點將從后面的實施例描述并結(jié)合附圖中明顯看出，并且可以更容易理解，其中圖1是普通電機電源的電路圖；圖2是本發(fā)明一種實施例電機電源的電路圖；圖3A是本發(fā)明的電機電源在電機旋轉(zhuǎn)時的電路圖；圖3B是本發(fā)明的電機電源在電機制動時的電路圖。
具體實施例方式
以下將參考附圖對本發(fā)明的實施例進行詳細描述，其中相同的元件采用相同的標記。然而本發(fā)明可以表示成不同形式，而不應該認為會受到這里所舉實施例的限制；另外，提供這種實施例，旨在理解和實現(xiàn)本發(fā)明的公開內(nèi)容，而且對于本領域的技術人員來說，將充分理解本發(fā)明的原理。
以下對三相電機所用的電源將進行示例性的描述。
圖2為本發(fā)明一種實施例電機電源的電路圖。如圖2所示，一種電機電源，它包括提供商用交流電(110V/220V)的交流電源120；將來自交流電源120的交流電整流成直流電的二極管整流器130；使來自二極管整流器130的經(jīng)整流的電能變得平滑的電容器140；以及將來自電容器140的直流電轉(zhuǎn)換成具有三相和多種頻率之交流電的逆變器150。
另外，本發(fā)明的電機電源還包括具有第一端的制動電阻器160，該第一端連與所述電容器140的第一端子140b和所述逆變器150的第一端子150b的連線相連；開關部件165，它與所述逆變器150的第二端子150a相連，并且所述開關部件具有與制動電阻器160的第二端相連的第一觸點165a和與電容器140的第二端子140a相連的第二觸點165b。還有控制器180，它控制開關部件165，以接觸第二觸點165b，從而向電機110提供三相電能，或者與第一觸點165a接觸，從而使所述制動電阻器160和逆變器150能夠?qū)嵭袆討B(tài)制動操作。
所述逆變器150包括三個逆變電路152，它們分別與電容器140并聯(lián)連接。每個逆變電路152包括一對逆變元件154，每個逆變元件154包含并聯(lián)連接的晶體管154b和二極管154。電機110的電能輸入端子112分別連接在每個逆變電路152的一對逆變元件154之間，從而使電機110可接收來自逆變器150的三相電。
所述開關部件165比如是一個2點繼電器，它具有將制動電阻器160與各個逆變電路152并聯(lián)連接的第一觸點165a，和將電容器140與所有逆變電路152并聯(lián)連接的第二觸點165b。
所述控制器180控制開關部件165，在電機110轉(zhuǎn)動的同時去接觸第二觸點165b，從而向電機110提供三相電。另外，控制器180控制開關部件165，在電機110制動的同時去接觸第一觸點165a，從而使制動電阻器160和逆變器150能夠?qū)嵭袆討B(tài)制動。
按照本發(fā)明，開關部件165、二極管154a、制動電阻器160起動態(tài)制動電路的作用。也就是說，當開關部件165與第一觸點165a接觸時，電機110的每個電能輸入端子112分別與一對逆變元件154之一連接的線相連。各動態(tài)制動二極管154a沿同一方向排列，并與制動電阻器160并聯(lián)連接。因此，當開關部件165處于與第一觸點165a接觸時，開關部件165、二極管154a和制動電阻器160起動態(tài)制動電路的作用，以防止電機由于停止后的外力作用而出現(xiàn)自由旋轉(zhuǎn)。另外，當開關部件165與第一觸點165a接觸時，電機110因力強行轉(zhuǎn)動時流入的大電流可以通過制動電阻器160的電阻而被抵消，以防止電機受到損壞。
以下參照圖3A和3B描述本發(fā)明電機電源的工作情況。
參見附圖3A，首先，從交流電源120提供交流電能，并由二極管整流器130整流。隨后，經(jīng)整流的電能使電容器140充電。在電容器140被經(jīng)整流的電能完全充電后，如果從外部產(chǎn)生電機驅(qū)動信號，那么開關部件165將與第二觸點165b接觸。接著，在電容器140中充電的直流電被提供給逆變器，并且逆變器150將直流電轉(zhuǎn)換成三相交流電，從而向電機110提供所述三相交流電，并使所述電機110轉(zhuǎn)動。
參見附圖3B，如果使電機110被制動，則所述開關部件165與第一觸點165a接觸，從而斷開逆變器150的各晶體管154b。制動電阻器160、開關部件165和逆變器150的二極管154a起動態(tài)制動電路的作用，并將電機110的電能輸入端子112短路，使電機110突然停止。
當不向電機110供電時，所述開關部件165與第一觸點165a接觸，從而防止電機110因外力作用而出現(xiàn)自由旋轉(zhuǎn)。另外，當電機110因外力強行轉(zhuǎn)動時流入的大電流由所述制動電阻器160的電阻而被抵消，以防止電機受到損壞。
于是，把二極管154a應用在逆變器150和動態(tài)制動電路中，就使得元件總數(shù)減少，從而減小了電機電源整體的尺寸，并降低了成本。
如上所述，本發(fā)明提供一種電機電源，其中動態(tài)制動電路和逆變器共用元件，從而減小了電機電源的整體尺寸，并降低了制造成本。
雖然已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實施例，但本領域技術人員可以理解，可對所述實施例做多種改變，而不致偏離本發(fā)明原理和精神；其范圍限定在所附各權(quán)利要求和它們的等同物中。
權(quán)利要求
1.一種電機電源，它包括具有一對電能輸出端子的直流電源；具有一對連接端子的逆變器，所述連接端子通過一對電線與所述直流電源的電能輸出端子連接，并且該逆變器將來自該直流電源的電能進行轉(zhuǎn)換，以向具有多個電能輸入端子的電機提供經(jīng)轉(zhuǎn)換的電能；所述電機電源包括制動電阻器，設在與各連接端子互相連接的附加線路中；開關部件，設在各連接端子之一處，并且選擇性地將各連接端子之一與對應于該連接端子的電能輸出端子連接，或與該附加線路連接；控制所述開關部件的控制器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電機電源，其中，所述直流電源包含一個交流電源、將來自所述交流電源提供的電能進行整流的整流部分，和將來自整流部分經(jīng)整流的電能變得平滑的電容器。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電機電源，其中，所述逆變器包括多個逆變電路，它們分別與所述電容器并聯(lián)，每個逆變電路具有多個逆變元件，包括并聯(lián)連接的晶體管和二極管，并且所述電機的各電能輸入端子分別連接在每個逆變電路的逆變元件之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電機電源，其中，所述開關部件是一個2點繼電器，它具有第一觸點，用以使所述制動電阻器與每個逆變電路并聯(lián)連接，還具有第二觸點，用以使所述電容器與每個逆變電路并聯(lián)連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電機電源，其中，所述控制器控制所述2點繼電器，以選擇地接觸第一觸點，同時斷開每個逆變元件的晶體管。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電機電源，其中，所述控制器控制所述2點繼電器在電機轉(zhuǎn)動的同時選擇地接觸第二觸點，并控制所述2點繼電器在電機制動時接觸第一觸點。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電機電源，其中，所述制動電阻器、開關部件以及二極管構(gòu)成動態(tài)制動電路，以使電機突然停止，防止電機因外力作用而出現(xiàn)自由旋轉(zhuǎn)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電機電源，其中，所述二極管為所述動態(tài)制動電路和逆變器所共用，以減小所述電機電源的尺寸和降低成本。
9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電機電源，其中，所有二極管沿同一方向排列，并與所述制動電阻器并聯(lián)連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電機電源，其中，所述開關部件與第一觸點接觸時，電機因外力強行轉(zhuǎn)動時流入的大電流通過所述制動電阻器的電阻而受到抵消，以防止電機受到損壞。
11.一種具有多個電能輸入端子的電機所用的制動電路，它包括具有第一端子和第二端子的直流電源；具有第一端子和第二端子的逆變器，所述端子與所述電機的電能輸入端子連接；在所述逆變器第一端子處的開關，該開關具有第一觸點和第二觸點，所述第二觸點與直流電源的第一端子連接；連接在逆變器第一觸點和第二觸點之間的制動電阻器，所述直流電源的第二端子與逆變器的第二端子連接；控制所述開關的控制器。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的制動電路，其中，所述直流電源包括提供交流電的交流電源；與所述交流電源連接并對交流電進行整流以提供直流電的整流器；與所述整流器連接并由所述直流電充電的電容器。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的制動電路，其中，所述開關與第二觸點接觸時，所述電容器中所充的直流電提供給所述逆變器，所述逆變器將直流電轉(zhuǎn)換成三相交流電，以轉(zhuǎn)動所述電機。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的制動電路，其中，所述逆變器包括多個逆變電路，它們分別與所述電容器并聯(lián)連接，每個逆變電路具有一對逆變元件，包含并聯(lián)連接的晶體管和二極管；所述電機的電能輸入端子分別連接在每個逆變電路的逆變元件之間。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的制動電路，其中，所述開關與第一觸點接觸時，每個晶體管被斷開，所述電機的各電能輸入端子短路，以使所述電機停止。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的制動電路，其中，所述二極管為逆變器所共用。
17.一種具有多個電能輸入端子的電機所用的電機電源，包括具有一對電能輸入端子的直流電源，該直流電源具有一個交流電源，對來自所述交流電源提供的電能整流的整流部分，和將來自整流部分經(jīng)整流的電能變得平滑的電容器；具有一對連接端子的逆變器，所述連接端子通過一對電線與直流電源的電能輸出端子連接，并且所述逆變器將來自直流電源的電能進行轉(zhuǎn)換，以向電機提供經(jīng)轉(zhuǎn)換的電能；所述逆變器包括多個逆變電路，它們分別與所述電容器并聯(lián)連接，每個逆變電路具有多個逆變元件，包含并聯(lián)連接的晶體管和二極管，并且所述電機的電能輸入端子分別連接在每個逆變電路的逆變元件之間；設在與各連接端子互相連接的附加線路上的制動電阻器；開關部件，它設在所述連接端子之一處，并選擇性地將連接端子之一個與對應于該連接端子的電能輸出端子連接，或與所述附加線路連接；其中所述制動電阻器、開關部件和二極管形成動態(tài)制動電路，以使電機突然停止，防止該電機因外力作用的自由旋轉(zhuǎn)；所述二極管為所述動態(tài)制動電路和逆變器所共用，以減小所述電機電源的尺寸，并降低成本。
全文摘要
一種電機電源，包括具有一對電能輸出端子的直流電源，以及具有一對連接端子的逆變器，所述連接端子通過一對電線與所述直流電源的電能輸出端子連接，并且所述逆變器將來自直流電源的電能進行轉(zhuǎn)換，以向具有多個電能輸入端子的電機提供經(jīng)轉(zhuǎn)換的電能。所述電機電源包括設在與連接端子互相連接的附加線路中的制動電阻器；開關部件，它設在連接端子之一處，并且選擇性地將連接端子之一與對應于該連接端子的電能輸出端子連接，或與所述附加線路連接；以及控制所述開關部件的控制器。動態(tài)制動電路和逆變器共用元件，減小了電機電源整體尺寸，并降低了成本。
文檔編號H02P27/06GK1521932SQ20031011388
公開日2004年8月18日 申請日期2003年10月31日 優(yōu)先權(quán)日2003年2月12日
發(fā)明者廉長 , 廉長玹 申請人:三星電子株式會社