專利名稱：一種交流變頻調(diào)速系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于一種機(jī)電產(chǎn)品，具體說(shuō)是一種交流變頻調(diào)速裝置。
背景技術(shù)：
電動(dòng)機(jī)調(diào)速方式種類很多，其中三相交流電動(dòng)機(jī)的正弦波變頻調(diào)速驅(qū)動(dòng)方式，與直流電動(dòng)機(jī)的脈沖寬度調(diào)制方式的性能最好，但是，直流電機(jī)維護(hù)頻繁、壽命短；尤其是用在車輛傳動(dòng)方面，由于工作環(huán)境惡劣，直流電機(jī)極易出現(xiàn)故障，導(dǎo)致電機(jī)壽命短，耐用性差。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是針對(duì)直流調(diào)速系統(tǒng)采用的直流電機(jī)維修頻繁，易損壞的缺陷，設(shè)計(jì)了一種用于民用電動(dòng)三輪車的交流調(diào)速系統(tǒng)，達(dá)到采用交流電機(jī)，以便減少或免維修的目的。
一種交流變頻調(diào)速系統(tǒng)是由設(shè)有與三相交流電動(dòng)機(jī)和頻率控制器聯(lián)線元件的機(jī)殼、脈沖間隔控制、時(shí)鐘電路、地址分頻器、波形存儲(chǔ)器、鎖存器、光電耦合器、功率元件驅(qū)動(dòng)電路、電流轉(zhuǎn)換器、電流和溫度保護(hù)器以及控制和驅(qū)動(dòng)電源各部分構(gòu)成，其特征是a)電流轉(zhuǎn)換器由蓄電池供電和驅(qū)動(dòng)電路控制，同時(shí)與三相交流電動(dòng)機(jī)連線；b)電流轉(zhuǎn)換器與蓄電池電源的連接電路上，設(shè)有電流檢測(cè)器件和溫度檢測(cè)器件；且電流和溫度保護(hù)器的信號(hào)輸出端分別與脈沖間隔控制電路和鎖存器分別連通；c)脈沖間隔控制電路與頻率控制器和鎖存器的輸出信號(hào)線連通，脈沖間隔控制電路的輸出信號(hào)線與時(shí)鐘電路連通；地址分頻器與時(shí)鐘電路和鎖存器的輸出信號(hào)線接通，且將地址分頻器的輸出地址信號(hào)線與波形文件存儲(chǔ)器連接；鎖存器與波形存儲(chǔ)器的輸出信號(hào)線接通，并將鎖存器的輸出信號(hào)線與光電耦合器相接通；功率元件驅(qū)動(dòng)電路的信號(hào)輸入線與光電耦合器連接，并將功率元件驅(qū)動(dòng)電路的輸出信號(hào)線與電流轉(zhuǎn)換器相接通；功率元件驅(qū)動(dòng)電路是由非專用普通三極管、電阻R和電容C組成，本電路與光電耦合器連通，輸出信號(hào)通過(guò)導(dǎo)線發(fā)送至電流轉(zhuǎn)換器。
本實(shí)用新型的積極效果是與傳統(tǒng)的調(diào)速系統(tǒng)相比，采用通用的電子元器件，使系統(tǒng)造價(jià)降低；民用電動(dòng)三輪車、電動(dòng)自行車的三相直流電機(jī)改換成三相交流電機(jī)，使車輛的故障率大幅度降低，電動(dòng)機(jī)適應(yīng)環(huán)境能力增強(qiáng)，基本上可以免除維修，使車體壽命和電動(dòng)機(jī)壽命基本趨于一致。


圖1，本實(shí)用新型元器件連接結(jié)構(gòu)示圖，其中(1)頻率控制器，(2)脈沖間隔控制線路，(3)時(shí)鐘電路，(4)地址分頻器，(5)波形存儲(chǔ)器，(6)鎖存器，(7)光電耦合器，(8)功率元件驅(qū)動(dòng)電路，(9)三相交流電機(jī)，(10)轉(zhuǎn)換器，(11)電流檢測(cè)，(12)溫度檢測(cè)，(13)電流和溫度保護(hù)器，(14)控制和驅(qū)動(dòng)電源。
圖2，本實(shí)用新型功率元件驅(qū)動(dòng)電路(8)的線路圖，其中BG1、2、3、4三極管，U光電耦合器，V為VMOS管，R電阻，C電容。
具體實(shí)施方式
結(jié)合附圖1對(duì)本實(shí)用新型給予具體說(shuō)明。本裝置在機(jī)殼上設(shè)有與三相交流電機(jī)9以及頻率控制器1相聯(lián)線的元件，脈沖間隔控制器2主要采用LM339和三極管2N5551元器件，時(shí)鐘電路3主要采用CD4069和R、C元件組成振蕩電路，地址分頻器采用CD4040器件，波形存儲(chǔ)器5采用27C512，鎖存器6采用74HC373，光電耦合器7采用4N25或TLP521元件，功率元件驅(qū)動(dòng)電路8，參照附圖2，電流檢測(cè)11采用2N5401三極管，溫度檢測(cè)12采用NTC或者PTC，電流和溫度保護(hù)器13采用LM339元件，控制和驅(qū)動(dòng)電源14采用24-60V鉛酸蓄電池；電流轉(zhuǎn)換器10由蓄電池供電和驅(qū)動(dòng)電路控制，同時(shí)與三相交流電動(dòng)機(jī)9連線；電流轉(zhuǎn)換器10與蓄電池供電的電路上，設(shè)有電流測(cè)檢和溫度檢測(cè)器件；電流和溫度保護(hù)器13的信號(hào)分別輸出給脈沖間隔控制電路和鎖存器6，當(dāng)電流檢測(cè)件或溫度檢測(cè)件過(guò)流或過(guò)熱，先使系統(tǒng)減速，繼續(xù)超限時(shí)，信號(hào)指令關(guān)閉鎖存器6停止工作；脈沖間隔控制電路2接受頻率控制器1和鎖存器6的輸出信號(hào)，脈沖間隔控制電路2的輸出信號(hào)發(fā)送給時(shí)鐘電路3；地址分頻器4接收時(shí)鐘電路3和鎖存器6的輸出信號(hào)，地址分頻器4的輸出信號(hào)發(fā)送至波形文件存儲(chǔ)器5；波形文件存儲(chǔ)器5的輸出信號(hào)，由鎖存器6接收，鎖存器6控制波形存儲(chǔ)器5的輸出信號(hào)，鎖存器6的輸出信號(hào)線與光電耦合器4N25接通；光電耦合器4N25的輸出信號(hào)線與功率元件驅(qū)動(dòng)電路接通，功率元件驅(qū)動(dòng)電路8的輸出信號(hào)線與電流轉(zhuǎn)換器10相連通，控制交流電動(dòng)機(jī)9變速。
光電耦合器7輸送到功率元件驅(qū)動(dòng)電路的信號(hào)，應(yīng)放大整理。參見圖2，該功率元件驅(qū)動(dòng)電路是由非專用三極管2N5401和2N5551、10Ω、5.1KΩ、6.8KΩ電阻、3300P電容各元器件組成，此電路接收上升、下降時(shí)間為3～4μs信號(hào)后，輸出上升、下降時(shí)間為200μs，0～12V的驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
試驗(yàn)測(cè)試結(jié)果頻率可調(diào)范圍0～50Hz，穩(wěn)定度±0.2Hz；裝配在電動(dòng)三輪車上，350kg負(fù)載，3～5Hz時(shí)，車輛運(yùn)行，與400W直流變頻調(diào)速系統(tǒng)相比無(wú)差別，而噪音及振動(dòng)明顯減小；連續(xù)正常運(yùn)行后，解體檢測(cè)，交流電動(dòng)機(jī)無(wú)損壞痕跡。電動(dòng)三輪車、電動(dòng)自行車車用直流電動(dòng)機(jī)維修頻繁、壽命短，而采用交流電動(dòng)機(jī)基本上可免除維修，使用壽命也可以延長(zhǎng)5倍以上。
權(quán)利要求1.一種交流變頻調(diào)速系統(tǒng)是由設(shè)有與三相交流電動(dòng)機(jī)(9)和頻率控制器(1)聯(lián)線元件的機(jī)殼、脈沖間隔控制(2)、時(shí)鐘電路(3)、地址分頻器(4)、波形存儲(chǔ)器(5)、鎖存器(6)、光電耦合器(7)、功率元件驅(qū)動(dòng)電路(8)、電流轉(zhuǎn)換器(10)、電流和溫度保護(hù)器(13)以及控制和驅(qū)動(dòng)電源(14)各部分構(gòu)成，其特征是a)電流轉(zhuǎn)換器(10)由蓄電池供電和驅(qū)動(dòng)電路控制，同時(shí)與三相異步交流電動(dòng)機(jī)(9)連線；b)電流轉(zhuǎn)換器(10)與蓄電池電源的連接電路上，設(shè)有電流檢測(cè)器件(11)和溫度檢測(cè)器件(12)；且電流和溫度保護(hù)器(13)的信號(hào)輸出端分別與脈沖間隔控制電路(2)和鎖存器(6)分別連通；c)脈沖間隔控制電路(2)與頻率控制器(1)和鎖存器(6)的輸出信號(hào)線連通，脈沖間隔控制電路(2)的輸出信號(hào)線與時(shí)鐘電路(3)連通；地址分頻器(4)與時(shí)鐘電路(3)和鎖存器(6)的輸出信號(hào)線接通，且將地址分頻器(4)的輸出地址信號(hào)線與波形文件存儲(chǔ)器(5)連接；鎖存器(6)與波形存儲(chǔ)器(5)的輸出信號(hào)線接通，并將鎖存器(6)的輸出信號(hào)線與光電耦合器(7)相接通；功率元件驅(qū)動(dòng)電路(8)的信號(hào)輸入線與光電耦合器(7)連接，并將功率元件驅(qū)動(dòng)電路(8)的輸出信號(hào)線與電流轉(zhuǎn)換器(10)相接通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種交流變頻調(diào)速系統(tǒng)，其特征是功率元件驅(qū)動(dòng)電路(8)是采用非專用三極管BG2、BG32N5401和BG1、BG42N5551、電容C為800～3300P；電路與接收光電耦合器的輸出信號(hào)線相連接，且將本電路的輸出信號(hào)線與電流轉(zhuǎn)換器(10)接通。
專利摘要一種交流變頻調(diào)速系統(tǒng)屬于機(jī)電行業(yè)的一種產(chǎn)品。針對(duì)民用電動(dòng)三輪車采用直流變頻調(diào)速系統(tǒng)，直流電動(dòng)機(jī)維修頻繁、壽命短等缺點(diǎn)，設(shè)計(jì)了一種新型調(diào)速系統(tǒng)，它是由機(jī)殼、脈沖間隔控制電路、時(shí)鐘電路、光電耦合器、功率元件驅(qū)動(dòng)電路和電流轉(zhuǎn)換器各元件組成，其特征是電流轉(zhuǎn)換器由蓄電池供電，驅(qū)動(dòng)電路控制，電動(dòng)機(jī)采用三相交流電動(dòng)機(jī)；脈沖間隔控制器與頻率控制器和鎖存器的輸出信號(hào)線接通，脈沖間隔控制電路的輸出信號(hào)線與時(shí)鐘電路連通；頻率控制器輸出的信號(hào)通過(guò)電路輸送到電流轉(zhuǎn)換器。其特點(diǎn)是可對(duì)電動(dòng)機(jī)基本上免予維修，大幅度提高電機(jī)壽命。可在民用電動(dòng)三輪車、電動(dòng)自行車等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。
文檔編號(hào)H02P27/04GK2757428SQ20042005583
公開日2006年2月8日 申請(qǐng)日期2004年12月17日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月17日
發(fā)明者曹學(xué)峰 申請(qǐng)人:曹學(xué)峰