[发明专利]二相变频电源及其输出方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种二相变频电源及其输出方法。

背景技术

在一些工业设备和家用电器设备中，常配有“单相交流感应电动机”。因应用类别的差异，可分为分相式电动机、电容启动式电动机等。广泛应用于电冰箱、洗衣机、空调等家用电器中。在包装、食品、纺织、印刷、邮政、医疗及各种机械装置中应用也十分广泛。

“单相交流感应电动机”在绕组上设有主绕组和副绕组（启动绕组）。两个绕组相差一个很大的相位角，使副绕组中的电流和磁通达到最大值的时间比主绕组早一些，因而能产生一个环绕定子旋转的磁通。这个旋转磁通切割转子上的导体，使转子导体感应一个较大的电流，电流所产生的磁通与定子磁通相互作用，转子便产生启动转矩。需要两组相位不同的电源来驱动。严格的说，该类电机应该称为单相输入的二相电机。

我国规定，直接用户单相交流电为220V，三相交流电线电压为380V，频为50Hz（近似值）。需要中性线，一般也都有地线，即为三相五线制。民用供电使用三相电作为楼层或小区进线，多用星形接法。而进户线为单相线，即三相中的一相，对地或对中性线电压均为220V，俗称单相电源。大多数家用电器设备，以及部分工业电器设备都用单相电源。而工业设备上大部分基本上都是用三相电源。

由于在工业和民用场合实际上没有真正的二相变频电源系统。单相交流感应电动机（单相输入的二相电机）的启动和运转需要在启动绕组中接入大容量启动电容器，利用电容器的物理特性进行分相，使通电后主、副绕组的电相角成90°，从而能产生较大的启动转矩，使转子启动运转。由于其运行绕组分正、反相绕制设定，所以只要切换运行绕组和启动绕组的串接方向，即可方便实现电机逆、顺方向运转。单相交流感应电动机在转数的调整控制上比较麻烦，通常需要在电机上加装有测速绕组，测量该绕组电压，通过控制装置来实现。其结构复杂，运行不稳定，可靠性差，成本较高。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种结构简单、运行稳定、可靠性高、成本低、可满足工业和民用场合需要的二相变频电源及其输出方法。 

本发明的技术解决方案是：

一种二相变频电源，包括电源输入端L1、L2，电源电路1，其特殊之处是：在电源电路1输出端分别接有 H桥逆变电路Ⅰ、H桥逆变电路Ⅱ和可输出频率可调脉冲信号的控制单元2，控制单元2设有A和B两路脉冲信号输出端并分别驱动H桥逆变电路Ⅰ和H桥逆变电路Ⅱ实现半波对角驱动，其中B路脉冲信号在时序上滞后A路信号。

上述的控制单元2设有C、D二路电子换向信号控制端，所述的A和B两路脉冲信号输出端分别经过由C、D二路电子换向信号控制端控制的电子换向器3与H桥逆变电路Ⅰ、H桥逆变电路Ⅱ中功率器件连接。

上述的H桥逆变电路Ⅰ、H桥逆变电路Ⅱ分别由四个功率器件Q1～Q4和Q5～Q8组成，所述的功率器件Q1～Q8的控制极分别与控制单元2的A、B两路脉冲信号输出端相连，所述的H桥逆变电路Ⅰ、H桥逆变电路Ⅱ分别引出二组输出端U1、U2和V1、V2 。

上述的二相变频电源，在电源电路1和H桥逆变电路Ⅰ、H桥逆变电路Ⅱ之间接有隔离二极管D1，用以抑制逆变电路产生的尖峰电压对电源电路的影响。

一种二相变频电源的输出方法，采用由电源电路1、H桥逆变电路Ⅰ、H桥逆变电路Ⅱ和控制单元2组成的二相变频电源，由电源电路1将单相电源或三相电源变为不同直流电压输出，通过控制单元2输出A、B两路频率可调的脉冲信号，所述的A和B两路脉冲信号由控制单元2根据电路要求按照正弦规律分布设定，在由控制单元2控制的电子换向信号作用下实现H桥逆变电路Ⅰ和H桥逆变电路Ⅱ的半波对角驱动，所述的A、B两路脉冲信号相同但在时序上B路脉冲信号滞后A路脉冲信号0～180度，H桥逆变电路Ⅰ和H桥逆变电路Ⅱ各自独立工作，由逆变电路Ⅰ和H桥逆变电路Ⅱ输出端输出二相变频电源信号。

上述的B路脉冲信号在时序上滞后A路信号90度，以实现二相正交变频电源输出。

上述的控制单元2输出的脉冲信号幅宽可调，以改变输出的交流等效电压。

本发明的有益效果是：

1、由于采用双H桥逆变电路，独立输出二路不同相位的相同周期的交流电压，4个端子输出。二路交流电压相位相差0～180度（根据需要可以调整）。