[发明专利]一种电机调速器

说明书

技术领域

本发明涉及一种家用电器的电机系统，尤其是一种电机调速器。

背景技术

目前公知的电机调速方式主要分以下四种：

1.抽头调速，通过改变定子绕组来实现的。该技术成熟，成本低，使用普遍，但属于档位调速，无法实现无级调速。

2.电抗器调速，是通过降低电机的外加电压实现的，又分传统电抗器调速和电容式电抗器调速。前者的特点是各档速度调节容易，绕线简单，维修方便，但电感器体积大、重量大、调速性能差，低速档启动困难；后者与前者相比较，改善了启动性能和调速比，但两者都无法实现无级调速。

3.可控硅移相调速，通过改变可控硅的导通角来调节电压，实现调速。该方法电路简单，可实现无级调速，但利用可控硅调速会产生大量谐波，强烈的高频干扰无法消除。

4.变频调速，通过调整电机的输入频率达到调速的。此方法虽可实现无级调速，没有产生高频干扰，但造价昂贵，难以推广应用。

上述调速方式都无法达到既廉价、易于推广应用又没有产生高频干扰的无级调速的要求。

发明内容

针对以上现有技术的不足，本发明的目的是在避免产生高频干扰的前提下，提供一种价格低廉、简易可行的可变电抗式无级调速方案，解决现有电机调速无法实现无级调速、产生高频干扰、造价昂贵以致无法普及的问题。

本发明的目的是通过采用以下技术方案来实现的：

一种电机调速器，所述电机调速器的控制电路包括脉波信号发生单元、主控单元和负载单元，所述脉波信号发生单元输出一占空比可调的脉波至所述主控单元，该主控单元并联在所述负载单元的电容两端控制该电容的充放电，所述负载单元的电容串联在需调速的电机上。

作为本发明的优选技术方案，所述脉波信号发生单元包括PWM单元，所述PWM单元主要由脉波产生芯片U1和可变电阻POT2组成,调节POT2时可改变脉波的占空比；所述负载单元包括电容CX；所述主控单元包括功率管Q1和电感L1。

作为本发明的优选技术方案，所述主控电路通过所述PWM单元输出的脉波信号控制功率管Q1的导通或关断，从而实现对所述负载单元中电容CX的充放电；在脉波高电平期间，功率管Q1导通，使得电容CX通过主控电路的放电回路进行放电；在脉波低电平期间，功率管Q1截止，放电回路断开，负载单元对电容CX进行充电，电容CX交替充放电使电抗器的电抗值不断变化。

作为本发明的优选技术方案，所述脉波信号发生单元还包括单片机MCU，MCU电路产生占空比可调的脉波信号。

本发明的控制电路主要由PWM（Pulse Wide Modulation 脉波宽调变）单元（调速单元）、主控单元和负载单元构成。其中PWM单元输出一脉波至主控单元，主控单元相当于一个开关并联在负载单元电容的两端，负载单元电容串联在电机上，脉波控制开关的通断对电容进行充放电。当调整脉波的占空比时，变化的脉波信号通过主控单元将其转化为电容的充放电时间变化，使电抗器的电抗值随之变化，实现无级调速。

本发明的有益效果是：相对于现有技术，本发明的电路简单，容易实现，且制作成本低；同时不产生高频干扰，并能实现对电机的无级调速。

附图说明

下面结合附图与具体实施例对本发明作进一步说明：

图1是本发明的原理分析图；

图2是本发明实施例的电原理图。

具体实施方式

如图1和图2所示，本发明的PWM单元主要由脉波产生芯片U1和可变电阻POT2组成，调节POT2时可改变脉波的占空比。主控电路通过脉波信号控制放电回路。负载单元中的CX两端经整流桥堆BD1连接至滤波电容C4。PWM单元输出脉波信号，经过主控电路的R3加在功率管Q1的控制极，控制功率管的导通或关断。在脉波高电平期间，Q1导通，使得电容CX通过主控电路的放电回路进行放电；在脉波低电平期间，Q1截止，放电回路断开，负载单元对CX进行充电，电容交替充放电使电抗器的电抗值不断变化，若脉波信号的占空比不变，即CX的充放电时间一定，电抗器的电抗值一定，电机以一定速率转动。当调节POT2，使脉波的占空比变大时，CX放电时间加长，电抗器的电抗值变小，电机转动速率变大；反之当调节POT2，使脉波的占空比变小时，CX放电时间缩短，电抗器的电抗值变大，电机转动速率变小。

作为另一种实施方式，PWM单元输出信号也可由MCU或其它电路产生占空比可调的脉波信号。