[发明专利]用于三相交流电机的供电装置

说明书

一般说来，本发明涉及三相交流电机的供电装置；更具体地说，涉及一种使用单一电源、能对连接对应相的一对开关进行开关操作的三相交流电机供电装置。

伺服电机能够随供电电流的变化而改变其运转速度。检测电机电流并将其作为监测速度变化的必要信息，根据检测到的电流用一微型计算机控制电机扭矩，从而可以控制电机的转速。

电机每相的电流通常采用安装在各相之中的包含霍尔元件的霍尔传感器进行检测。图2表明一个供电电路，用于向安装有霍尔传感器65的三相电机的其中一相进行供电。供电电路51包括一对依据来自微型计算机60的信号而同时开通的开关53，一对开关驱动电路55分别向开关53供电，以及一对直流电源62分别向开关驱动电路55供给直流电。每个开关53包括一个绝缘栅双极(场效应)晶体管(IGBT)，由直流电源62供给15V电流。

在开关53和电机M之间的供电线路上安装有霍尔传感器65，用于检测对电机的供电电流并将检测电流值传送给微型计算机60。

在这种结构下，如果由微型计算机60输入一个开关开通信号，每个开关驱动电路55将来源于直流电源62的直流电供给每个开关53，从而使开关53开通。由于开关53开通，电源可以向电机M供电，驱动电机M运转，霍尔传感器65检测供电电流，并将检测到的电流值传送给微型计算机60。根据传送的电流值可估算电机速度，为进而获得期望的电机速度，微型计算机60通过调整开关53的开通-关断周期控制电机M的供电电流。

然而，习用的这种供电电路51须使用霍尔元件，在各开关驱动电路55中必须配置一对相互分立的直流电源62，从而存在结构复杂的缺点，也增加了生产成本。

正是针对上述缺点而进行了本项发明，本发明的一个目的就是提供一种电路结构简化、可以降低生产成本的用于三相交流电机的供电装置。

这一目的和本发明的其他目标通过提供一种用于三相交流电机的供电装置可得以实现，其结构包括：用于开通和关断向电机某相供电的第一和第二开关，控制第一和第二开关操作的第一和第二开关驱动电路，与第一开关电路相连接可使第一开关开通的一个直流电源DC，以及一个可由直流电源DC充电并将所充电压供给第二开关驱动电路的电压充电器。

所述电压充电器包括一个跨接在第二开关驱动电路两端、由直流电源DC充电的一个电容器，以及一个用于防止因直流电源DC和电容器之间电压不同可能产生电击穿的二极管。

这种供电装置还包括一个用于检测第一和第二开关之间电流的传感器电阻，以及一个用于放大传感器电流的放大器。

以下结合附图进行的描述将会使本发明更加明晰，更好地了解本发明的目标和优点。附图包括：

图1为按本发明的用于三相交流电机的供电电路原理图。

图2为已有三相交流电机供电电路的原理图。

如图1所示，供电电路包括第一和第二开关3和4，第一和第二开关驱动电路5和6，与第一开关驱动电路5相连接的直流电源12，以及一个电压充电器15。第一和第二开关3和4可开通和关断交流电源对电机M三相中任何一相的供电；第一和第二开关驱动电路5和6依照来自微型计算机10的信号使第一和第二开关3和4开通；电压充电器15由直流电源12充电并将所充电压供给第二开关驱动电路5。

第一和第二开关3和4分别包括一个IGBT，直流电源12是一个与第一开关驱动电路5相连接的15V直流电源。充电器15包括跨接于第二开关驱动电路6两端的电容器16，以及一个用于防止因第一开关3和第二开关4之间电压不同而可能发生电击穿、接于连接直流电源12和电容器16电源线上的二极管17。

在从第一和第二开关3和4到电机M的供电线路中安装有用于检测电流的传感器电阻20。传感器电阻阻值较小，在几百毫欧姆量级。传感器电阻20两端同一个隔离放大器(IA)22相连。流过传感器电阻20的电流流经隔离放大器IA22后输入到微型计算机10。

在这种结构下，当电机M初始启动时，微型计算机10首先向第一开关驱动电路5发送一个开通信号。第一开关驱动电路5随之将来自直流电源12的电力供给第一开关3，从而使第一开关3开通。电容器16由直流电源12得到充电。在一个预定时间之后，电容器完成其充电过程，微型计算机10向第二开关驱动电路6发送一个开通信号，从而使第二开关4接通。此时，电容器16上所充的能量足以使第二开关4开通。

电机M一旦开始运转，第一开关3重复其开通-关断动作，因此使电容器得到连续充电。在此之后，开通信号可同时传送给第一和第二开关驱动电路5和6，从而使第一和第二开关3和4同时开通。