[发明专利]单相交流电动机无级调速电路

说明书

技术领域

本发明涉及单相交流电动机调速电路，尤其涉及一种单相交流电动机的无级调速电路。

背景技术

在单相交流电动机应用中，经常需要对电动机的转速进行控制，因此出现了多种单相交流电动机调速电路。目前常见的单相交流电动机调速电路大致有以下几种：有档位的串联电感调速、串联电容调速、串联电阻调速、电机抽头调速，转速连续可调的变频调速、可控硅调速等。

单相交流电动机的串联电感调速应用在早期的家用吊扇，其缺点是需要体积较大的电感，会导致功率因数的降低，并且不易实现无级调速。串联电容调速也有一定的应用，如专利号为02276206.X的文件中就涉及了一种串联电容调速的方法，其问题在于需要多个耐高压的大容量无极性电容，体积较大，且无法实现无级调速。串联电阻调速会导致电阻高温发热，功率损失大，因而应用较少。电机抽头调速在家用电扇中得到广泛应用，其问题在于很难实现低转速和无级调速。变频调速的电路复杂，成本较高。可控硅调速有两种形式：专利号为94242180.9的文件中所述的调速方法存在噪音大、电机运行不平稳的问题；专利号94240762.8的文件中所述的调速方法存在噪音大、易产生干扰的问题，因而不适于家用电器。

发明内容

本发明的目的是提供一种能使单相交流电动机平稳运行、无噪音、易控制、低成本、体积小的单相交流电动机无级调速电路。

本发明采用下述技术方案：一种单相交流电动机无级调速电路，包括产生超音频脉冲信号的脉冲信号产生电路、单相交流电开关电路和电动机感性电流泄放电路；脉冲信号产生电路的脉冲信号输出端与单相交流电开关电路的驱动信号输入端连接；单相交流电开关电路与所要控制的单相交流电动机或其主绕组连接，电动机感性电流泄放电路用于连接在单相交流电动机或其主绕组的两端。

所述的单相交流电开关电路包括二极管桥式整流电路和直流电子开关，直流电子开关的两端分别与二极管桥式整流电路的正极输出端和负极输出端连接；直流电子开关的驱动端与脉冲信号产生电路的脉冲信号输出端连接。

所述直流电子开关为NPN型三极管；三极管的基极接脉冲信号产生电路，三极管的集电极和发射极分别与二极管桥式整流电路的负极输出端和正极输出端连接，所述发射极还串联有一电阻，所述电阻的另一端和直流电子开关的集电极之间连接有第一电容。

所述直流电子开关为三极管；三极管的基极与脉冲信号产生电路的输出端连接，三极管的集电极和发射极分别与二极管桥式整流电路的负极输出端和正极输出端连接。

所述直流电子开关为MOS管；MOS管的栅极与脉冲信号产生电路的输出端连接，MOS管的漏极和源极分别与二极管桥式整流电路的负极输出端和正极输出端连接。

还包括有脉冲信号产生电路的电源电路，由电流耦合器、整流器、滤波器、稳压器组成，电流耦合器的次级绕组两端与整流器的两个输入端连接，整流器的两输出端与滤波器的输入端连接，滤波器两输出端与稳压器输入端连接，稳压器的直流输出端与脉冲信号产生电路的电源端连接，滤波电容用来与单相交流电电源回路的两个接入端并联；其中电流耦合器的初级绕组为串联在单相交流电源中任一接入端的单绕组或分别串联在单相交流电源中两个接入端的双绕组。

进一步的，所述的电动机感性电流泄放电路包括第一单向电子开关电路和第二单向电子开关电路，第一单向电子开关电路和第二单向电子开关电路均包括主体电路和偏置电路，其中主体电路包括三极管与二极管，二极管的负极连接三极管的集电极后用于并联在电动机或其主绕组的两端，其中第一单向电子开关电路的主体电路中三极管的发射极用于连接电动机或其主绕组第一端，第二单向电子开关电路的主体电路中三极管的发射极用于连接电动机或其主绕组第二端；所述偏置电路包括齐纳二极管、第二电容和限流电阻，限流电阻一端连接主体电路中的三极管的基极，另一端连接并联的第二电容和齐纳二极管，其中第一单向电子开关的偏置电路中齐纳二极管的正极用于与电动机或其主绕组第一端连接，第二单向电子开关电路的偏置电路中齐纳二极管的正极用于与电动机或其主绕组第二端连接。

所述的电动机感性电流泄放电路包括第一单向电子开关电路和第二单向电子开关电路，第一单向电子开关电路和第二单向电子开关电路均包括主体电路和偏置电路。