[发明专利]一种三相电动机的控制器

说明书

技术领域

本发明属于三相电动机的控制装置技术领域，具体涉及一种三相电动机的控制器。

背景技术

现有源于诺拉(Frank Nola)控制器的电动机控制器，在电动机三相电源中每一相的电源输入线和电动机的相应输入端之间连接了一个可控硅整流器。电源输入线是典型的三相电源线。为了控制每个可控硅整流器，这种控制器设计了一个相位检测器、相关的斜坡发生器、还连接了一个信号调节电路、一个比较器，最后连接到一个为可控硅生成开关信号的控制门。

虽然这种控制器在感应电动机的控制中是有效的，但不是没有缺陷的。它会引起电动机的震动，特别是高效电动机。

高效电动机是现在电动机设计的趋势。目前我国的能源政策要求所设计的电动机必须达到相应的能效等级。高效电动机的电感、电抗、电阻和阻抗，和以前的电动机相比都有很大的区别。这种电动机控制器连接到电动机之后，经常会发生我们不想看到的振动现象，但迄今为止我们并不知道具体原因。虽然这些振动更频繁的发生在我们控制高效电动机的时候，但控制老型号的电动机时也有发生。

现有的电动机控制器只有一个相位检测器，并且使用的是一组固定的电阻网络采样电压，同时假设可控硅电源输入端的电压高于电动机输入端的电压，而实际情况是并不能总是能保证这种情况的正确性，因为不明的原因和新型高效电动机采用了更多的非铁磁性材料等原因，导致电动机对工作过程中产生的电场和磁场的吸收更弱，造成瞬时的可控硅电源输入端电压低于可控硅电动机输入端电压，使相位检测电路的输出信号极性发生反转，并由于电路中信号传输和处理的响应时间的延迟，造成可控硅触发信号发生剧烈变动，导致可控硅导通角反复发生剧烈变化，从而导致电机发生严重的振动。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种三相电动机的控制器。

为实现以上目的，本发明采用如下技术方案：

一种三相电动机的控制器，包括信号调节器、高频振荡器和三条控制线路；三条所述控制线路分别用于控制电动机的三相电源；所述控制线路包括相位检测器、斜坡发生器、比较器、门电路、变压器和可控硅；

所述相位检测器包括两个输入端和三个输出端；一个输入端连接相线，另一个输入端与电动机电连接，用于采样电动机的输入电信号，三个输出端分别与所述斜坡发生器、所述信号调节器和所述门电路电连接；

所述斜坡发生器、所述比较器、所述门电路和所述变压器依次电连接；所述信号调节器的输出端与所述比较器电连接；所述高频振荡器的输出端与所述门电路电连接；

所述变压器的输出端与所述可控硅的门极电连接；所述可控硅的阳极连接相线，阴极连接电动机的输入端。

所述相位检测器包括运放U1、运放U2、运放U3、运放U4和运放U5；所述运放U1的同相输入端通过可调电阻网络与相线电连接，反相输入端通过可调电阻网络采样电动机的输入电信号；

所述运放U2的反相输入端和所述运放U3的同相输入端通过同一可调电阻网络与相线电连接；所述运放U2的输出端和所述运放U3的输出端均与所述斜坡发生器电连接；

所述运放U1的的输出端与所述运放U4的反相输入端电连接，所述运放U4的反相输入端与同相输入端之间通过电阻电连接；

所述运放U1的的输出端和所述运放U4的输出端均与所述相位检测器的一个输出端电连接，该输出端与所述信号调节器电连接；

所述运放U1的的输出端和所述运放U4的输出端还与所述运放U4的反相输入端电连接；所述运放U4的同相输入端通过串联电阻网络与直流电压源电连接，输出端与所述门电路电连接。

所述运放U1的同相输入端与相线之间的可调电阻网络包括串联连接的电阻R4、可调电阻R5和电阻R6，所述电阻R4的一端与相线电连接，所述电阻R6的一端接地；所述可调电阻R5与所述电阻R6的连接点与所述运放U1的同相输入端电连接。

所述运放U1的反相输入端与电动机之间的可调电阻网络包括串联连接的电阻R7、可调电阻R8和电阻R9，所述电阻R7的一端与电动机电连接，所述电阻R9的一端接地；所述可调电阻R8与所述电阻R9的连接点与所述运放U1的反相输入端电连接。

所述运放U1的同相输入端与反相输入端之间还通过电容CP1电连接。

所述斜坡发生器包括三极管和可调电阻R17；所述三极管的基极通过电阻、二极管和电容组成的隔离网络与所述相位检测器电连接；

所述三极管的集电极接地，发射极通过所述可调电阻R17连接直流电压源，集电极和发射极之间还通过电容电连接；所述三极管的发射极还与所述比较器电连接。