專利名稱：一種單相電機調速器的制作方法
技術領域：
本發明涉及小功率單相交流電機的變頻調速器。
背景技術：
現有技術中對小功率單相交流電機的調速一般采用變壓式調速器，即通過改變所述的變壓式調速器中的可控硅的導通角來改變電機的輸入電壓，實現電機轉速的變化， 這種變壓式調速器的結構簡單、制造成本低，但調速范圍較小，當電機轉速降至額定轉速的 70%以下時，這時的轉速極不穩定，電機不能正常工作；而現有的變頻調速器能實現大范圍的調速，但由于價格較高，在小功率單相交流電機上又很少應用。
發明內容
本發明的目的在于提供一種單相電機調速器，既能實現較大的調速范圍又能以較低的成本制造出來。本發明的技術方案是所述的單相電機調速器包括頻率可調的方波信號發生電路 10、高壓電源電路30、低壓電源電路40，其特征在于所述的單相電機調速器還包括電機驅動電路20，所述的電機驅動電路20包括光耦U2-U3、三極管T1-T2、電解電容C3-C4、電阻 R2-R5、二極管D1-D4，它們的連接關系為三極管Tl的發射極、三極管T2的集電極、二極管 Dl的陽極、二極管D2的陰極、光耦U3的4腳相連接后外接單相電機DJ的一端，電解電容 C3的負極、電解電容C4的正極、二極管D3的陽極、二極管D4的陰極相連接后外接單相電機DJ的另一端，三極管Tl的基極通過電阻R4與光耦U2的3腳連接，三極管T2的基極通過電阻R5與光耦U3的3腳連接，光耦U2的4腳、三極管Tl的集電極、二極管Dl的陰極、 二極管D3的陰極、電解電容C3的正極與高壓電路30的+端(正端)連接，三極管T2的發射極、二極管D2的陽極、二極管D4的陽極、電解電容C4的負極與高壓電源電路30的一端 (負端)連接，光耦U2的1腳通過電阻R2接所述的方波信號發生電路10中的時基集成電路Ul的輸出端3腳，光耦U2的2腳接地，光耦U3的2腳通過電阻R3接時基集成電路Ul 的另一輸出端7腳，光耦U3的1腳接所述的低壓電源電路40的+9V端。本發明與現有技術相比具有以下有益效果1、所述的單相電機調速器的調速范圍為20% -100%的額定轉速，比現有技術的通過可控硅變壓調速的技術方案的范圍大得多。2、所述的單相電機調速器所用的電子元件較少而且價格低，比現有的變頻調速器的制造成本低得多，可以有更多的使用場合。
附圖是單相電機調速器的電氣原理圖具體實施方式
現對照
本發明優選的具體實施方式
。 所述的單相電機調速器包括方波信號發生電路10、電機驅動電路20、高壓電源電路30、低壓電源電路40。方波信號發生電路10由555時基集成電路Ul、電阻Rl、電位器Wl、電容C1-C2組成，其連接關系是時基集成電路Ul的2腳、6腳與電位器Wl的一端、電容Cl的正極相連接，電位器Wl的另一端通過電阻Rl與時基集成電路Ul的3腳連接，時基集成電路Ul的8 腳、4腳接低壓電源電路40的+9V端，時基集成電路Ul的5腳通過電容C2接地，時基集成電路Ul的1腳、電容Cl的負極接地，時基集成電路Ul的3腳、7腳為方波信號的輸出端。電機驅動電路20由光耦U2-U3、三極管T1-T2、電解電容C3-C4、電阻R2-R5、二極管D1-D4，它們的連接關系為三極管Tl的發射極、三極管T2的集電極、二極管Dl的陽極、 二極管D2的陰極、光耦U3的4腳相連接后接單相電機DJ的一端，電解電容C3的負極、電解電容C4的正極、二極管D3的陽極、二極管D4的陰極相連接后接單相電機DJ的另一端， 三極管Tl的基極通過電阻R4與光耦U2的3腳連接，三極管T2的基極通過電阻R5與光耦 U3的3腳連接，光耦U2的4腳、三極管Tl的集電極、二極管Dl的陰極、二極管D3的陰極、 電解電容C3的正極與高壓電路30的+端(正端)連接，三極管T2的發射極、二極管D2的陽極、二極管D4的陽極、電解電容C4的負極與高壓電源電路30的一端(負端)連接，光耦 U2的1腳通過電阻R2接所述的方波信號發生電路10中的時基集成電路Ul的輸出端3腳， 光耦U2的2腳接地，光耦U3的2腳通過電阻R3接時基集成電路Ul的另一輸出端7腳，光耦U3的1腳接所述的低壓電源電路40的+9V端。所述的光耦U2、U3其型號為TLP627。高壓電源電路30由橋式整流器QLl、濾波電容C5組成，為電機驅動電路20提供 3IOV的直流電。低壓電源電路40由降壓變壓器B、橋式整流器QL2、濾波電容C6_C7、7809穩壓集成電路U4組成，為方波信號發生電路10和光耦U2、U3的輸入端提供+9V的直流穩壓電源。現就化驗室所用的溶液混勻器為例說明所述的單相電機調速器的工作原理。所述的溶液混勻器中的單相電機DJ為罩極式單相電機其轉速2800轉/分、功率40瓦，要求調速范圍為600-2800轉/分。所述的方波信號發生電路10產生兩路占空比為50%的方波信號，選擇電阻R1、電位器Wl的阻值和電容Cl的容值使方波信號頻率范圍在10-60HZ、頻率變化通過電位器Wl 調節，該方波信號一路從時基集成電路Ul的輸出端3腳送至電機驅動電路20的光耦U2輸入端、另一路從時基集成電路Ul的輸出端7腳送至電機驅動電路20的光耦U3輸入端。當光耦U2的輸入端1腳、2腳有電流時光耦U3的輸入端1腳、2腳無電流，光耦U2的輸出端4 腳、3腳導通，使三極管Tl導通、三極管T2截止，高壓電源電路30的電流經三極管Tl、單相電機DJ、電解電容C4流過；當光耦U3的輸入端1腳、2腳有電流時光耦U2的輸入端1腳、2 腳無電流，光耦U3的輸出端4腳、3腳導通，使三極管T2導通，三極管Tl截止，高壓電源電路30的電流又經電解電容C3、單相電機DJ、三極管T2流過，在單相電機DJ中形成交流電流，使單相電機轉動。根據單相電機DJ的額定功率和額定轉速，合理選擇電解電容C3、C4 的容量，可在10-60HZ頻率范圍內使流過電機的電流波形近似于正弦波。調節電位器Wl的阻值可使單相電機DJ的轉速在500至3000轉/分范圍內變化，不同的轉速下溶液混勻器均能正常工作。
所述的電機驅動電路20中二極管D1-D4在單相電機DJ電流換向時起續流作用， 使電機電流波形光滑。光耦U2、U3對高壓電源起隔離作用，防止對方波信號發生電路10產生干擾，同時使操作安全。所述的高壓電源電路30對220V單相交流電整流濾波為電機驅動電路20提供電源。所述的低壓電源電路40對220V單相交流電降壓、整流、濾波、穩壓為方波信號發生電路10及光耦U2、U3輸入端提供電源。
權利要求
1. 一種單相電機調速器，包括頻率可調的方波信號發生電路(10)、高壓電源電路 (30)、低壓電源電路(40)，其特征在于所述的單相電機調速器還包括電機驅動電路(20)， 所述的電機驅動電路(20)包括光耦U2-U3、三極管T1-T2、電解電容C3-C4、電阻R2-R5、二極管D1-D4，它們的連接關系為三極管Tl的發射極、三極管T2的集電極、二極管Dl的陽極、二極管D2的陰極、光耦U3的4腳相連接后外接單相電機DJ的一端，電解電容C3的負極、電解電容C4的正極、二極管D3的陽極、二極管D4的陰極相連接后外接單相電機DJ的另一端，三極管Tl的基極通過電阻R4與光耦U2的3腳連接，三極管T2的基極通過電阻R5 與光耦U3的3腳連接，光耦U2的4腳、三極管Tl的集電極、二極管Dl的陰極、二極管D3的陰極、電解電容C3的正極與高壓電路(30)的+端(正端)連接，三極管T2的發射極、二極管D2的陽極、二極管D4的陽極、電解電容C4的負極與高壓電源電路(30)的一端(負端) 連接，光耦U2的1腳通過電阻R2接所述的方波信號發生電路(10)中的時基集成電路Ul 的輸出端3腳，光耦U2的2腳接地，光耦U3的2腳通過電阻R3接時基集成電路Ul的另一輸出端7腳，光耦U3的1腳接所述的低壓電源電路(40)的+9V端。
全文摘要
一種單相電機調速器，涉及小功率單相電機的變頻調速器，能解決現有技術的可控硅變壓調速范圍不大的缺陷，同時又能以較低成本制造出來，其技術方案為包括頻率可調的方波信號發生電路(10)、高壓電源電路(30)、低壓電源電路(40)，其特征在于所述的單相電機調速器還包括電機驅動電路(20)，所述的電機驅動電路(20)包括光耦U2-U3、三極管T1-T2、電解電容C3-C4、電阻R2-R5、二極管D1-D4；三極管T1、T2在頻率可調的方波信號的控制下輪流導通，使電流通過單相電機對電解電容C3-C4充放電使電機轉動，電機調速范圍為額定轉速的20％-100％，可應用于家電、醫療器械等行業。
文檔編號H02P27/04GK102281032SQ20101020462
公開日2011年12月14日 申請日期2010年6月10日 優先權日2010年6月10日
發明者高玉琴 申請人:高玉琴