專利名稱：用于單相感應(yīng)電機的可控雙電源串聯(lián)的非對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)電機的可控雙電源串聯(lián)的非對稱逆變器，屬于電力電子 技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
單相感應(yīng)電機是一類應(yīng)用時間最早、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。對其進行調(diào)速改造，或在新生產(chǎn)的電機中配置性能好的控制系統(tǒng)，具有 提高運行性能和節(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 場使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動。

圖1是單相異步電機的模型示意圖，其中兩個定子繞組分別用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，對單相感應(yīng)電機實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類似 的控制技術(shù)，因此已廣泛應(yīng)用于單相感應(yīng)電機的控制中。單相電機運行條件單相感應(yīng)電機有如下基本關(guān)系
權(quán)利要求
1.用于單相感應(yīng)電機的可控雙電源串聯(lián)的非對稱逆變器，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)、第一電源控制開關(guān)管(Sml)和第二直流 電源(DC2)依次串聯(lián)，第一直流電源(DCl)和第一電源控制開關(guān)管(Sml)串聯(lián)后的兩端并 聯(lián)第二電源控制開關(guān)管(Sm2)，第一直流電源(DCl)、第一電源控制開關(guān)管(Sml)和第二直 流電源①以)依次串聯(lián)后的一個輸出端連接三相全橋逆變電路的一個輸入端，第一直流電 源(DCl)、第一電源控制開關(guān)管(Sml)和第二直流電源(DC》依次串聯(lián)后的另一個輸出端連 接三相全橋逆變電路的另一個輸入端，單相感應(yīng)電機的主線圈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，第一直流電源(DCl)兩端電 壓大于第二直流電源(DC2)兩端電壓。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于單相感應(yīng)電機的可控雙電源串聯(lián)的非對稱逆變器，其特 征在于，三相全橋逆變電路由六個開關(guān)管組成，六個開關(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)電機的可控雙電源串聯(lián)的非對稱逆變器， 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)電機的可控雙電源串聯(lián)的非對稱逆變器，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)、第一電源控制開關(guān)管(Sml)和第二直流 電源(DC2)依次串聯(lián)，第一直流電源(DCl)和第一電源控制開關(guān)管(Sml)串聯(lián)后的兩端并 聯(lián)第二電源控制開關(guān)管(Sm2)，第一直流電源(DCl)、第一電源控制開關(guān)管(Sml)和第二直 流電源①以)依次串聯(lián)后的一個輸出端連接三相全橋逆變電路的一個輸入端，第一直流電 源(DCl)、第一電源控制開關(guān)管(Sml)和第二直流電源(DC》依次串聯(lián)后的另一個輸出端連 接三相全橋逆變電路的另一個輸入端，單相感應(yīng)電機的輔助線圈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，第一直流電源(DCl)兩端電 壓大于第二直流電源(DC2)兩端電壓。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于單相感應(yīng)電機的可控雙電源串聯(lián)的非對稱逆變器，其特 征在于，三相全橋逆變電路由六個開關(guān)管組成，六個開關(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)與六個開關(guān)管的開關(guān)狀態(tài)之間的 邏輯關(guān)系為
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的用于單相感應(yīng)電機的可控雙電源串聯(lián)的非對稱逆變器， 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)電機的可控雙電源串聯(lián)的非對稱逆變器，屬于電力電子技術(shù)領(lǐng)域，本發(fā)明為解決單相感應(yīng)電機采用的逆變電源導(dǎo)致電機存在速度波動的問題。本發(fā)明包括兩個直流電源DC1和DC2、兩個開關(guān)管Sm1和Sm2、三相全橋逆變電路，DC1、Sm1和DC2依次串聯(lián)，DC1和Sm1串聯(lián)后的兩端并聯(lián)Sm2，DC1、Sm1和DC2依次串聯(lián)后的一個輸出端連接三相全橋逆變電路的一個輸入端，另一個輸出端連接三相全橋逆變電路的另一個輸入端，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、三橋臂的兩個輸出端之間，匝數(shù)少的線圈并聯(lián)在第二、四橋臂的兩個輸出端之間，Sm1和Sm2狀態(tài)互補，DC1大于DC2。
文檔編號H02M7/48GK102064726SQ20101061467
公開日2011年5月18日 申請日期2010年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月30日
發(fā)明者王丁 申請人:黑龍江大學(xué)