專利名稱：吸塵器電風(fēng)機(jī)調(diào)速控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種家用真空吸塵器，特別是涉及一種吸塵器電風(fēng)機(jī)的調(diào)速控制裝置。
現(xiàn)有技術(shù)當(dāng)代的家用真空吸塵器，機(jī)內(nèi)大都設(shè)置有調(diào)速裝置，俗稱調(diào)速器，該裝置可以更加靈活地控制電風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，調(diào)節(jié)吸塵器的吸力，適應(yīng)各種場合的除塵使用。
用雙向可控硅(BCR)、移相觸發(fā)控制器構(gòu)成的調(diào)速電路(或調(diào)速器)，具有結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉的特點。但這種利用雙向可控硅構(gòu)成的調(diào)速器，在調(diào)速90°移相角運行時，通過電風(fēng)機(jī)的電流波形已不是一個完整的正弦波，電流波形產(chǎn)生畸變而產(chǎn)生了豐富的諧波電流，其諧波分量，將會超過有關(guān)EMC電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定值，對電網(wǎng)造成電磁污染，因此會降低電網(wǎng)的供電質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本實用新型的目的是為了解決大功率家用真空吸塵器的電流諧波超標(biāo)問題，并提供多種能實現(xiàn)低諧波電流、并能通過EMC電磁兼容檢測的大功率吸塵器的電風(fēng)機(jī)調(diào)速控制裝置。
為實現(xiàn)上述目的，本實用新型的技術(shù)方案為所述的吸塵器電風(fēng)機(jī)調(diào)速控制裝置包括電風(fēng)機(jī)M、雙向可控硅BCR、移相觸發(fā)控制器S、IC供電電路等組成；所述的用以調(diào)節(jié)電風(fēng)機(jī)運行電流的雙向可控硅BCR與電風(fēng)機(jī)串接在IC供電電路之中，該移相觸發(fā)控制器S采用奇偶波差值移相觸發(fā)方式為雙向可控硅BCR提供導(dǎo)通觸發(fā)信號。
本實用新型的吸塵器電風(fēng)機(jī)調(diào)速控制裝置通過采用奇偶波差值移相觸發(fā)、相鄰周波的移相角不等技術(shù)，令可控硅移相觸發(fā)器輸出的脈沖觸發(fā)序列波形在奇次波時為1/n.VCC；在偶次波時為2/3.VCC，可以有效抑制電風(fēng)機(jī)供電電流諧波的幅度，妥善解決了大功率家用真空吸塵器的電流諧波超標(biāo)問題。


圖1是本實用新型內(nèi)含通用IC構(gòu)建的可控硅觸發(fā)器時的電路圖圖2是本實用新型內(nèi)含單片IC構(gòu)建的可控硅觸發(fā)器時的電路圖圖3是LM555時基電路的電路連接圖圖4是RC定時回路充電曲線圖圖5是電機(jī)控制移相觸發(fā)波形分析圖具體實施方式
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進(jìn)行詳細(xì)說明。
本實用新型的吸塵器電風(fēng)機(jī)調(diào)速控制裝置，包括電風(fēng)機(jī)M、雙向可控硅BCR、移相觸發(fā)控制器S、IC供電電路等組成；所述的用以調(diào)節(jié)電風(fēng)機(jī)運行電流的雙向可控硅BCR與電風(fēng)機(jī)串接在IC供電電路之中，該移相觸發(fā)控制器S采用奇偶波差值移相觸發(fā)方式為雙向可控硅BCR提供導(dǎo)通觸發(fā)信號。在圖1中，雙向可控硅BCR與吸塵器電風(fēng)機(jī)M串接在電源中，移相觸發(fā)器S是屬于虛線框表示的部分，它為雙向可控硅BCR提供有序的脈沖觸發(fā)信號，以控制電風(fēng)機(jī)的運行電流或轉(zhuǎn)速。
所述移相觸發(fā)控制器S的主電路構(gòu)件可以是普通的IC器件，也可以是單片機(jī)(圖2)，但采用單片機(jī)時，還須設(shè)置其運行程序。
所述的移相觸發(fā)控制器S包括LM555時基電路、市電同步采樣電路、閥值調(diào)節(jié)電路、速度調(diào)節(jié)控制回路等，其中市電同步采樣電路、閥值調(diào)節(jié)電路、和速度調(diào)節(jié)控制回路等分別與LM555時基電路輸入端相連接，該LM555時基電路的輸出信號則通過電容C5及二極管D6輸送到所述的雙向可控硅BCR中，其所需的工作電源則由降壓供電電路提供。
所述的速度調(diào)節(jié)控制回路包括調(diào)速電位器及其軟啟動電路，并通過RC定時回路與時基電路LM555連接。
所述的移相觸發(fā)控制器S還設(shè)置有對市電過零信號進(jìn)行采樣的端口。
通常的可控硅移相觸發(fā)器，其輸出的觸發(fā)脈沖序列，相鄰周波間的移相角均相同，在此稱之為奇偶波等值移相觸發(fā)方式?；蛘哒f，在電機(jī)的運行周期內(nèi)，設(shè)置的可控硅的移相觸發(fā)角，基本保持相等。這種運行方式，當(dāng)電風(fēng)機(jī)功率不大于1200W時，其諧波電流不會超過EMC電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)中的規(guī)定值。但當(dāng)電風(fēng)機(jī)的功率大于1200W時，其諧波電流必將超過EMC電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)中的規(guī)定值，對電網(wǎng)造成電磁污染。
本實用新型的電機(jī)控制技術(shù)，采用了奇偶波差值移相觸發(fā)方式，其移相觸發(fā)器輸出的觸發(fā)脈沖序列，相鄰周波間的移相角均不相同。在此稱之為奇偶波差值移相觸發(fā)方式。在此，采用奇偶波差值移相觸發(fā)方式的觸發(fā)器，可以抑制諧波電流的增幅。當(dāng)電風(fēng)機(jī)功率為2000W時，其諧波電流也不會超過EMC電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)中的規(guī)定值。
此時，移相觸發(fā)器對輸出的脈沖觸發(fā)時間的控制，采取了奇偶波移相角不等的運行方式。該項技術(shù)的特征在于為雙向可控硅提供導(dǎo)通觸發(fā)信號的相角時間，在奇數(shù)周波時，移相角為α1；在偶數(shù)周波時，移相角為α2。相鄰周波的觸發(fā)相角不等。采用這種移相觸發(fā)方式，可以抑制電流諧波的幅度。
依照本實用新型的電機(jī)控制技術(shù)原理設(shè)計的移相觸發(fā)器，如專利文獻(xiàn)“一種吸塵器用的大功率調(diào)速器”(專利號ZL200320103591.2)介紹的資料，其電路構(gòu)成是在常見的和極為普通的可控硅移相觸發(fā)調(diào)速電路的基礎(chǔ)上，設(shè)置一個與電源頻率同步，用來改變時基電路(LM555)閥值電平的方式，構(gòu)成具有雙定時功能的可控硅移相觸發(fā)器。該電路在同一RC定時調(diào)節(jié)回路的作用下，按電源頻率時序，生成兩個定時觸發(fā)時間T1和T2，將交流電源的每個相鄰周波，實施移相觸發(fā)角α1和α2的移相調(diào)速控制。如在50Hz電源中，雙定時功能的移相觸發(fā)器，定時觸發(fā)時間T1將使奇次波的移相觸發(fā)角為α1，定時觸發(fā)時間T2將使偶次波的移相觸發(fā)角為α2，兩者的移相觸發(fā)角度不等。
圖3為LM555時基電路的電路連接圖，其中電源同步信號連通到芯片LM555或NE555的TRIN輸入端，電源分頻電路則連通到該芯片的Cv輸入端，其輸出信號自Q輸出端引出。
在調(diào)節(jié)電機(jī)的轉(zhuǎn)速時，只須按常規(guī)方法，改變移相觸發(fā)器的RC充電回路的R值，也就是改變調(diào)速電位器的電阻值。雙定時時間T1和T2的值會同步改變。T1和T2的時間與移相觸發(fā)角α1和α2同步。并按1T＝α1、1T＝α2的方式運行。圖5為該專利技術(shù)的電機(jī)控制移相觸發(fā)波形分析圖，在與電源頻率同步下，LM555時基電路Cv端(5)腳的閥值電平變化如下電源頻率在奇次波時為1/n.VCC；在偶次波時為2/3.VCC，因此在同一RC定時曲線上，將出現(xiàn)不同的相控時間T1和T2，上述RC定時回路的充電曲線如圖4所示。在此對應(yīng)的時刻，時基電路Q端(3)腳輸出低電平脈沖，分別對電源相鄰的兩個半波進(jìn)行移相觸發(fā)控制，用以抑制電流諧波。
如圖2所示依照本實用新型的電機(jī)控制技術(shù)原理設(shè)計的移相觸發(fā)器，也可以采用單片機(jī)技術(shù)來實現(xiàn)。在運行程序編寫中，與上述移相觸發(fā)器的運行方式相同的原理，使單片機(jī)輸出的脈沖時序，分為奇波移相角為α1，偶波移相角為α2，相鄰周波的移相角不等，并按1T＝α1、1T＝α2的方式進(jìn)行運行控制。
采用單片機(jī)技術(shù)進(jìn)行上述移相觸發(fā)器的構(gòu)建，硬件上可減少外圍電路器件的數(shù)量，其運行方式須由軟件程序控制。因此，奇偶波差值移相觸發(fā)、相鄰周波的移相角不等的電機(jī)運行控制方式，也是本電機(jī)調(diào)速控制技術(shù)中的程序編寫核心內(nèi)容。此外，由于單片機(jī)的功能強(qiáng)大，其他的運行方式附加程序如軟啟動程序、定時程序、吸塵器運行狀態(tài)檢測與顯示等，也可設(shè)置在電路之中。
權(quán)利要求1.一種吸塵器電風(fēng)機(jī)調(diào)速控制裝置，包括電風(fēng)機(jī)、雙向可控硅、移相觸發(fā)控制器、IC供電電路等組成，其特征在于所述的用以調(diào)節(jié)電風(fēng)機(jī)運行電流的雙向可控硅與電風(fēng)機(jī)串接在IC供電電路之中，該移相觸發(fā)控制器采用奇偶波差值移相觸發(fā)方式為雙向可控硅提供導(dǎo)通觸發(fā)信號。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的吸塵器電風(fēng)機(jī)調(diào)速控制裝置，其特征在于所述的移相觸發(fā)控制器包括時基電路、市電同步采樣電路、閥值調(diào)節(jié)電路、速度調(diào)節(jié)控制回路等，其中市電同步采樣電路、閥值調(diào)節(jié)電路、和速度調(diào)節(jié)控制回路等分別與時基電路輸入端相連接，該時基電路的輸出信號則通過電容及二極管輸送到所述的雙向可控硅中，其所需的工作電源則由降壓供電電路提供。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的吸塵器電風(fēng)機(jī)調(diào)速控制裝置，其特征在于所述的速度調(diào)節(jié)控制回路包括調(diào)速電位器及其軟啟動電路，并通過RC定時回路與時基電路連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的吸塵器電風(fēng)機(jī)調(diào)速控制裝置，其特征在于所述的移相觸發(fā)控制器設(shè)置有對市電過零信號進(jìn)行采樣的端口。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的吸塵器電風(fēng)機(jī)調(diào)速控制裝置，其特征在于所述的移相觸發(fā)控制器可以由單片機(jī)器件構(gòu)成，其內(nèi)設(shè)置有軟啟動運行電路及奇偶波差值移相觸發(fā)運行電路。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的吸塵器電風(fēng)機(jī)調(diào)速控制裝置，其特征在于所述的移相觸發(fā)控制器，其奇偶波差值移相觸發(fā)運行電路輸出的脈沖觸發(fā)序列波形在奇次波時為1/n.VCC；在偶次波時為2/3.VCC。
專利摘要一種吸塵器電風(fēng)機(jī)調(diào)速控制裝置，包括電風(fēng)機(jī)M、雙向可控硅BCR、移相觸發(fā)控制器S、IC供電電路等；用以調(diào)節(jié)電風(fēng)機(jī)運行電流的雙向可控硅BCR與電風(fēng)機(jī)串接在IC供電電路之中，該移相觸發(fā)控制器S采用奇偶波差值移相觸發(fā)方式為雙向可控硅BCR提供導(dǎo)通觸發(fā)信號。本實用新型的吸塵器電風(fēng)機(jī)調(diào)速控制裝置通過采用奇偶波差值移相觸發(fā)、相鄰周波的移相角不等技術(shù)，令可控硅移相觸發(fā)器輸出的脈沖觸發(fā)序列波形在奇次波時為1/n.VCC；在偶次波時為2/3.VCC，可以有效抑制電風(fēng)機(jī)供電電流諧波的幅度，妥善解決了大功率家用真空吸塵器的電流諧波超標(biāo)問題。
文檔編號H02P27/02GK2783630SQ20052000045
公開日2006年5月24日 申請日期2005年2月6日 優(yōu)先權(quán)日2005年2月6日
發(fā)明者田吉傳, 周倫舜, 徐濤 申請人:寧波富達(dá)電器有限公司