本發(fā)明實(shí)施例涉及一種兩相交流變頻電機(jī)和包括兩相交流變頻電機(jī)的兩相交流變頻系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

交流變頻電機(jī)技術(shù)在很早就已開始應(yīng)用，但大多數(shù)應(yīng)用對(duì)電機(jī)沒有進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，只是普通傳統(tǒng)電機(jī)加上一個(gè)傳統(tǒng)變頻器，電機(jī)均未作任何改變，電容也未取消。變頻器也未針對(duì)單相電機(jī)進(jìn)行開發(fā)，沒有兩相變頻器，只有單相變頻器或三相變頻器。三相交流變頻器成本較高，單相變頻器系統(tǒng)效率低，不太適用。而電機(jī)基本上沒有做任何變動(dòng)，還是工頻電容運(yùn)轉(zhuǎn)電機(jī)。導(dǎo)致電機(jī)效率不高，體積大，很快就被直流變頻取代。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明實(shí)施例提供一種兩相交流變頻電機(jī)，用于提高電機(jī)效率，降低低速時(shí)電磁噪音，降低電機(jī)制造成本。

本發(fā)明實(shí)施例一種兩相交流變頻電機(jī)的技術(shù)方案包括：

主繞組(圖3（a）和圖3（c）中的A相)和副繞組(圖3（b）和圖3（c）中的B相)，主繞組和副繞組匝數(shù)和線徑上是相同，且按照相同的跨距均布在定子鐵芯的定子槽內(nèi)，只是起頭的定子槽數(shù)不同。從工藝上是這樣實(shí)現(xiàn)的，主繞組和副繞分別由六個(gè)線圈組成，其中主繞組是這樣繞制的，主繞組確定好第1槽(如圖3（a）和圖3（c）中的A相)，從第1槽開始繞線，按順時(shí)針跨至第22槽，作為第1個(gè)線圈結(jié)束槽，按照規(guī)定線圈匝數(shù)繞完第一個(gè)線圈；再按照逆時(shí)針方向，過橋線過到第2槽，第2槽作為第2個(gè)繞組的起始槽，再按照逆時(shí)針方向繞至第5槽作為第2個(gè)線圈的結(jié)束槽，按照規(guī)定線圈匝數(shù)繞完第二個(gè)線圈；再按照逆時(shí)針方向，過橋線過到第9個(gè)槽，第9個(gè)槽作為第三個(gè)線圈的起始槽，再按照逆時(shí)針方向繞至第11槽，第11槽作為第三個(gè)線圈的結(jié)束槽，按照規(guī)定線圈匝數(shù)繞完第三個(gè)線圈；再按照逆時(shí)針方向，過橋線過至第15槽，第15槽作為第四個(gè)線圈的起始槽，按照順時(shí)針方向繞至第12個(gè)槽，第12槽作為第四個(gè)線圈的結(jié)束槽，按照規(guī)定線圈匝數(shù)繞完第四個(gè)線圈；再按照逆時(shí)針方向，過橋到第16槽，第16槽作第五個(gè)線圈的起始槽，再按逆時(shí)針方向繞至第14槽，第14槽作第五個(gè)線圈的結(jié)束槽，按照規(guī)定匝數(shù)繞完成第五個(gè)線圈；再按逆時(shí)針方向，過橋至第18槽，第18槽作第六個(gè)線圈的起始槽，再按逆時(shí)針方向繞至第21槽，第21槽作為第六個(gè)線圈的結(jié)束槽，按照規(guī)定匝數(shù)繞完成第六個(gè)線圈，上述完成的主繞組圈的繞線。

副繞組(圖3（b）和圖3（c）中的B相)的繞線，第一個(gè)線圈起始槽確定為第23槽，按主繞組的繞線規(guī)律，依次進(jìn)行繞線，第六個(gè)線圈的結(jié)束槽為19槽。

所述主繞組和所述副繞組之間具有第一節(jié)點(diǎn)；所述主繞組和所述副繞組為對(duì)稱繞組，繞組匝數(shù)和線徑相同，所述主繞組和所述副繞組之間的空間相位角和時(shí)間相位角均為90°。

優(yōu)選的，在上述兩相交流變頻電機(jī)的技術(shù)方案中，所述主繞組的另一端與所述第一節(jié)點(diǎn)、所述副繞組的另一端與所述第一節(jié)點(diǎn)之間的電壓為0.707市電電壓。

優(yōu)選的，在上述兩相交流變頻電機(jī)的技術(shù)方案中，所述主繞組和所述副繞組的匝數(shù)和線徑相等。

本發(fā)明實(shí)施例還涉及一種兩相交流變頻系統(tǒng)，包括串聯(lián)連接的兩相變頻器和兩相交流變頻電機(jī)；

所述兩相變頻器包括四個(gè)功率開關(guān)器件，分別用Q1、Q2、Q3和Q4表示、第一電解電容C0和第二電解電容C1，所述功率開關(guān)器件為IGBT或MOSFET；

所述兩相交流變頻電機(jī)包括主繞組和副繞組，所述主繞組和所述副繞組之間具有第一節(jié)點(diǎn)；所述主繞組和所述副繞組為對(duì)稱繞組，繞組匝數(shù)和線徑相同，所述主繞組和所述副繞組之間的空間相位角和時(shí)間相位角均為90°。進(jìn)一步的，所述主繞組的另一端與所述第一節(jié)點(diǎn)、所述副繞組的另一端與所述第一節(jié)點(diǎn)之間的電壓為0.707市電電壓。進(jìn)一步的，所述主繞組和所述副繞組的匝數(shù)和線徑相等。

優(yōu)選的，在上述兩相交流變頻系統(tǒng)的技術(shù)方案中，所述兩相交流變頻電機(jī)的主繞組的另一端連接在Q1與Q3之間，所述副繞組的另一端連接在Q2與Q4之間，所述第一節(jié)點(diǎn)連接在C0與C1之間。

優(yōu)選的，在上述兩相交流變頻系統(tǒng)的技術(shù)方案中，所述兩相變頻器還包括與所述功率開關(guān)器件相對(duì)應(yīng)的電阻，每一所述電阻并聯(lián)在所述功率開關(guān)器件的基極與發(fā)射極之間。

優(yōu)選的，在上述兩相交流變頻系統(tǒng)的技術(shù)方案中，所述兩相變頻器具有恒扭矩傳動(dòng)和恒轉(zhuǎn)速傳動(dòng)兩種工作狀態(tài)。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其它的附圖。

圖1為本發(fā)明實(shí)施例中提供的一種兩相交流變頻系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例中提供的一種兩相交流變頻系統(tǒng)的兩相變頻器的結(jié)構(gòu)圖。

圖3(a)、3(b)、3(c)為發(fā)明實(shí)施例中提供的一種兩相交流變頻電機(jī)繞組圖。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明實(shí)施例提供一種兩相交流變頻電機(jī)，用于提高電機(jī)效率，降低成本。本發(fā)明實(shí)施例還提供一種兩相交流變頻系統(tǒng)。

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

本發(fā)明實(shí)施例一種兩相交流變頻系統(tǒng)的技術(shù)方案包括串聯(lián)連接的兩相交流變頻電機(jī)2和兩相變頻器1；

兩相交流變頻電機(jī)2包括主繞組和副繞組，主繞組和副繞組為對(duì)稱的兩相繞組，無(wú)需電容進(jìn)行移相，兩相繞組匝數(shù)、線徑相同。兩相繞組完全對(duì)稱，很容易實(shí)現(xiàn)電機(jī)的正反轉(zhuǎn)。而且正反轉(zhuǎn)出力相同。電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)頻率在變頻范圍，一般運(yùn)行在50-300HZ范圍內(nèi)。變頻帶來(lái)電機(jī)功率密度增加，體積減小，出力增大，效率提高。兩相交流變頻電機(jī)繞組對(duì)稱，繞組匝數(shù)少，線徑粗。工藝性好。同時(shí)多極電機(jī)繞組端部比少極電機(jī)繞組端部短和高度矮，節(jié)省銅線。

電機(jī)輸入最大電壓只有市電的0.707倍。主繞組和副繞組在空間和時(shí)間上相差90°電角度，主繞組的一端為主端子，副繞組的的一端為副端子，公共端為公共端子。由于電機(jī)繞組在時(shí)間上和空間上滿足圓形磁場(chǎng)的基本條件，變頻電源又是正交兩相交流電，電機(jī)完全可以像三相交流電機(jī)一樣運(yùn)行在圓形磁場(chǎng)中，效率比單相電容運(yùn)轉(zhuǎn)電機(jī)高5-10％，和三相電機(jī)效率相當(dāng)。在低速狀態(tài)，變頻電機(jī)通過降低頻率和電壓，使得低速時(shí)電機(jī)轉(zhuǎn)差率沒有太大的變化，轉(zhuǎn)差損耗沒有增加很多，從而提高了電機(jī)運(yùn)行效率。圓形磁場(chǎng)的電機(jī)運(yùn)行平穩(wěn)，同樣轉(zhuǎn)速，風(fēng)量大3％。噪音低1db。

主繞組(圖3（a）和圖3（c）中的A相)和副繞組(圖3（b）和圖3（c）中的B相)，主繞組和副繞組匝數(shù)和線徑上是相同，且按照相同的跨距均布在定子鐵芯的定子槽內(nèi)，只是起頭的定子槽數(shù)不同。從工藝上是這樣實(shí)現(xiàn)的，主繞組和副繞分別由六個(gè)線圈組成，其中主繞組是這樣繞制的，主繞組確定好第1槽(如圖3（a）和圖3（c）中的A相)，從第1槽開始繞線，按順時(shí)針跨至第22槽，作為第1個(gè)線圈結(jié)束槽，按照規(guī)定線圈匝數(shù)繞完第一個(gè)線圈；再按照逆時(shí)針方向，過橋線過到第2槽，第2槽作為第2個(gè)繞組的起始槽，再按照逆時(shí)針方向繞至第5槽作為第2個(gè)線圈的結(jié)束槽，按照規(guī)定線圈匝數(shù)繞完第二個(gè)線圈；再按照逆時(shí)針方向，過橋線過到第9個(gè)槽，第9個(gè)槽作為第三個(gè)線圈的起始槽，再按照逆時(shí)針方向繞至第11槽，第11槽作為第三個(gè)線圈的結(jié)束槽，按照規(guī)定線圈匝數(shù)繞完第三個(gè)線圈；再按照逆時(shí)針方向，過橋線過至第15槽，第15槽作為第四個(gè)線圈的起始槽，按照順時(shí)針方向繞至第12個(gè)槽，第12槽作為第四個(gè)線圈的結(jié)束槽，按照規(guī)定線圈匝數(shù)繞完第四個(gè)線圈；再按照逆時(shí)針方向，過橋到第16槽，第16槽作第五個(gè)線圈的起始槽，再按逆時(shí)針方向繞至第14槽，第14槽作第五個(gè)線圈的結(jié)束槽，按照規(guī)定匝數(shù)繞完成第五個(gè)線圈；再按逆時(shí)針方向，過橋至第18槽，第18槽作第六個(gè)線圈的起始槽，再按逆時(shí)針方向繞至第21槽，第21槽作為第六個(gè)線圈的結(jié)束槽，按照規(guī)定匝數(shù)繞完成第六個(gè)線圈，上述完成的主繞組圈的繞線。副繞組(圖3（b）和圖3（c）中的B相)的繞線，第一個(gè)線圈起始槽確定為第23槽，按主繞組的繞線規(guī)律，依次進(jìn)行繞線，第六個(gè)線圈的結(jié)束槽為19槽。

兩相變頻器1包括四個(gè)功率開關(guān)器件(Q1、Q2、Q3、Q4)、第一電解電容(C0)和第二電解電容(C1)，功率開關(guān)器件為IGBT或MOSFET，兩相交流變頻電機(jī)的主繞組的另一端即主端子連接在Q1與Q3之間，副繞組的另一端即副端子連接在Q2與Q4之間，第一節(jié)點(diǎn)即公共端子連接在C0與C1之間。兩相變頻器還包括與功率開關(guān)器件相對(duì)應(yīng)的電阻R3、R4、R7、R8，每一電阻并聯(lián)在功率開關(guān)器件的基極與發(fā)射極之間。

兩相變頻器1輸入單相交流電，輸出兩項(xiàng)交流電，兩相交流變頻電機(jī)2接受兩相交流電運(yùn)轉(zhuǎn)。實(shí)現(xiàn)調(diào)速和控制功能。通過單相H橋、兩個(gè)電解電容和MCU，實(shí)現(xiàn)正交的兩相交流電輸出和控制，MCU通過程序控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速和扭矩，輸出電壓和輸入電壓比為最大比為0.707。

以上對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)介紹，對(duì)于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的思想，在具體實(shí)施方式及應(yīng)用范圍上均會(huì)有改變之處，綜上所述，本說(shuō)明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對(duì)本發(fā)明的限制。