專利名稱：旋轉(zhuǎn)循環(huán)變頻器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種旋轉(zhuǎn)循環(huán)變頻器。
循環(huán)變頻器通常為靜止式，其組成部分多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，體積龐大，造價(jià)昂貴。靜止式循環(huán)變頻器是通過6組可控硅整流橋的整流，逆變狀態(tài)轉(zhuǎn)換來實(shí)現(xiàn)變頻，由于控制信號(hào)多，對控制信號(hào)要求嚴(yán)格，故控制困難；因其采用可控硅做開關(guān)，受可控硅關(guān)斷時(shí)刻的限制，變頻范圍一般均小于50HZ；由于變頻過程復(fù)雜，控制信號(hào)耗能大，因而效率較低。古典旋轉(zhuǎn)式變頻器，是用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)交流發(fā)電機(jī)發(fā)電，通過改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速來實(shí)現(xiàn)變頻，目前已被淘汰。
本實(shí)用新型的目的在于避免上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處，而提供一種結(jié)構(gòu)簡單，成本低，控制簡單靈活，變頻范圍不受限制，效率高的旋轉(zhuǎn)循環(huán)變頻器。
本實(shí)用新型的設(shè)計(jì)方案如下一種旋轉(zhuǎn)循環(huán)變頻器，包括三相電源輸入裝置、驅(qū)動(dòng)電機(jī)D，其特殊之處在于它還包括整流子ZL，整流子ZL的外部設(shè)有輸出電刷；所述電源輸入裝置，其滑環(huán)A5、B5、C5的一端分別經(jīng)三相電刷A0、B0、C0接380V三相電源，所述三相電刷A0、B0、C0的另一端分別接整流子ZL的換相片A、B、C，相鄰兩換相片間設(shè)有絕緣體J，所述滑環(huán)A5、B5、C5及整流子ZL均與驅(qū)動(dòng)電機(jī)D相連。
本實(shí)用新型的輸出電刷可由三對輸出電刷ax、by、cz組成。
本實(shí)用新型的整流子ZL的換相片A可由相連通的換相片A1-A4組成；所述整流子ZL的換相片B由相連通的換相片B1-B4組成；所述整流子ZL的換相片C由相連通的換相片C1-C4組成，相鄰兩換相片間均設(shè)有絕緣體J。
本實(shí)用新型的驅(qū)動(dòng)電機(jī)D為微電機(jī)。
附圖圖面說明如下

圖1為本實(shí)用新型的旋轉(zhuǎn)變頻理論的示意圖；圖2為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)原理圖；圖3為本實(shí)用新型的輸出電刷a、x間電壓的波形圖。
下面將結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳述
電壓向量是時(shí)間向量，假定存在這樣一個(gè)電壓時(shí)間向量
，它在時(shí)間坐標(biāo)系中以角速度ω0沿逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)，如圖1所示，如果此時(shí)時(shí)間坐標(biāo)系在空間又以角速度Ω作逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，則向量
的時(shí)空合成角速度為ω0+Ω；反之則為ω0-Ω；那么電壓向量
此時(shí)所對應(yīng)的瞬時(shí)電壓值為Up=UmCos(ω0±Ω)t,Up的頻率fp=(ω0±Ω)/2π。所以，可通過改變?chǔ)竵砀淖冸妷旱念l率，這就是時(shí)空變頻理論，也就是旋轉(zhuǎn)循環(huán)變頻器的理論依據(jù)。
參見圖2，本實(shí)用新型主要包括電源輸入裝置、整流子ZL和驅(qū)動(dòng)電機(jī)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)采用微電機(jī)D。電源輸入裝置中，380V交流電源分別經(jīng)電刷A0、B0、C0進(jìn)入各自的滑環(huán)A5、B6、C5，再分別與整流子ZL中相應(yīng)的換相片A、B、C相連接，將三相交流電引入至旋轉(zhuǎn)的整流子ZL。換相片A由相互連通的換相片A1-A4組成；換相片B由相互連通的換相片B1-B4組成；換相片C由相互連通的換相片C1-Ca組成，相鄰兩換相片間設(shè)有絕緣體J。整流子ZL及其三組電刷ax、by、cz的作用是交鎖后輸出多相交流電。電刷根據(jù)需要可任意布置，一般每輸出一相配一對電刷，輸出三相交流電需要三對電刷。滑環(huán)和整流子ZL均由微電機(jī)D驅(qū)動(dòng)。假定整流子ZL順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，在t0-t1期間，整流子輸出電刷a與換相片A1相連，輸出電刷x與B2相連，則輸出電刷a、x之間的電壓為Uax=UAB，依次類推，在t0-t6期間，輸出電刷a、x間輸出電壓分別為t0 t1 t2t8t4t6t6
0°30°60°90° 120°150° 180°依次循環(huán)，可得Uax的波形，見圖3。如果轉(zhuǎn)速變化，則t0-t6的時(shí)間長度改變，Uax的頻率fax=(ω0-Ω)/2π也隨之改變，達(dá)到變頻的目的。輸出電刷by及cz間的電壓Uby、Ucz的引出位置分別相差120°時(shí)間角度。由空分輸出，可實(shí)現(xiàn)三相以上的多相輸出。若整流子ZL逆轉(zhuǎn)，則fax=(ω0+Ω)/2π，且輸出的三相相序也將改變，從而可實(shí)現(xiàn)被控電機(jī)的逆轉(zhuǎn)。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn)1、結(jié)構(gòu)簡單，體積小，重量輕。
2、價(jià)格低廉，造價(jià)僅為現(xiàn)有等功率同等變頻器的百分之一。
3、變頻過程簡單，控制方式簡單、靈活。
4、變頻范圍寬。采用時(shí)空變頻，變頻范圍不受限制。
5、效率高，損耗小。
6、采用空分方式，可實(shí)現(xiàn)任意相輸出。用于交流電機(jī)變頻調(diào)整系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)四象限運(yùn)行。
7、應(yīng)用范圍寬，可廣泛應(yīng)用于變頻調(diào)速系統(tǒng)，適應(yīng)于未來變頻電源發(fā)展的主要方向。
8、使用、維護(hù)方便。
權(quán)利要求1.一種旋轉(zhuǎn)循環(huán)變頻器，包括三相電源輸入裝置、驅(qū)動(dòng)電機(jī)D，其特征在于它還包括整流子ZL，整流子ZL的外部設(shè)有輸出電刷；所述電源輸入裝置，其滑環(huán)A5、B5、C5的一端分別經(jīng)三相電刷A0、B0、C0接380V三相電源；所述三相電刷A0、B0、C0的另一端分別接整流子ZL的換相片A、B、C，相鄰兩換相片間設(shè)有絕緣體J；所述滑環(huán)A5、B5、C5及整流子ZL均與驅(qū)動(dòng)電機(jī)D相連。
2.權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)循環(huán)變頻器，其特征在于所述輸出電刷由三對電刷ax、by、cz組成。
3.權(quán)利要求1或2所述的旋轉(zhuǎn)循環(huán)變頻器，其特征在于所述整流子ZL的換相片A由相連通的換相片A1-A4組成；所述整流子ZL的換相片B由相連通的換相片B1-B4組成；所述整流子ZL的換相片C由相連通的換相片C1-C4組成，相鄰兩換相片間設(shè)有絕緣體J。
4.權(quán)利要求3所述的旋轉(zhuǎn)循環(huán)變頻器，其特征在于所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)D為微電機(jī)。
專利摘要一種旋轉(zhuǎn)循環(huán)變頻器,其電源輸入裝置中,通過電刷將380V三相電源經(jīng)滑環(huán)引至整流子,再由整流子及輸出電刷輸出多相交流電,滑環(huán)和整流子均由微電機(jī)驅(qū)動(dòng)。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單,成本低,控制簡單靈活,變頻范圍不受限制,效率高。
文檔編號(hào)H02M5/00GK2347308SQ9823268
公開日1999年11月3日 申請日期1998年4月29日 優(yōu)先權(quán)日1998年4月29日
發(fā)明者王樞華, 吳昭昕 申請人:王樞華, 吳昭昕