[发明专利]三相异步电机恒抗变频器

说明书

技术领域

本发明涉及三相异步电机恒抗变频器，可广泛的应用于小型电机大众化低成本应用，以及动力电机在此基础上的功能提升。

背景技术

目前三相异步电机变频器都是按同步变频与变压设计，异步电机阻抗不尽理想，当变频频率较低时，电机阻抗很小，小电压交流在一个波形内接近为直流，易造成磁饱和而减小扭矩输出，导至电流过大发热。

发明内容

变频电机的运行过程，非正弦可以由电容电感修正，高次谐波可以由电容吸收，电机发热的主要原因应该是交流线圈过直流引起，直流线圈过交流时所需电压要低很多，如果变频器由数字载波调制，电机频率无论高或低，调制三相的方波数量不变，当调速范围比较宽时，载波频率差值更大，所形成的输出阻抗差值也大，如果按中心频率设定额定阻抗，向上调发热不受影响，只是输出扭矩减小，向下调的很大方波频率差还是相当于变为等同直流。恒抗变频器以基波振荡分频调速，三波两级三相位差，两级电压构成三波形近似正弦，三相位差形成三相交流，每三个波形都由基波组成，分频频率是三相输出频率，基波频率是不变的电机阻抗频率，即无论变频输出的频率变化，基波频率是不变的，那么在低转速时电机线圈与高转速时电机线圈的阻抗是一样的，这样是恒功率调速，采用全数字调控的变频器，输出三相三线三角形连接，分为基波振荡，计数器增减拨动调速，计数器分频，三输入或非门与移位寄存器的四个0两个1的循环生成逆变桥6个臂时序，数字输出与桥臂为光耦耦合连接，电路结构简洁，变频器不再是奢侈品，能成为普通大小电机设备用得起的变频器。当输入为50hz三相交流电时，可直接整流供变频器输入，实现交交控制，单相采用日光灯电路整流时，变频器可以做的很小，全面按钮功能实现小电器的全部控制，当需要恒扭矩输出时，变频器输入可另加开关电源同步调压，更完善的功能为本电路相同方法下，时序为四个0两个1再四个0两个1共12位循环，采用三相三线12臂桥逆变，三角形连接6个臂，三角形顶点接3个电感外接6个臂，6波四级电压下的优化正弦波，再基波加载，可达到精度比较高的变频质量。

附图说明

如图1所示为应用本发明三相异步电机恒抗变频器电路图

如图2所示为应用本发明三相异步电机恒抗变频器波形图

具体实施方式

如图1所示为应用本发明三相异步电机恒抗变频器电路图，图中IC1为74HC14芯片6施密特反向器，按钮开关S1接施密特5脚、S2接9脚，反向器6脚与8脚输出按钮CP至计数器加计数脉冲与减计数脉冲，C1、C2为开关去抖动电容，两个施密特1、2、12、13脚为基波振荡，R1为51K、C3为333做振荡延时，输出200hz左右基波，R2为开关S1、S2上拉电阻，R3为芯片置1电阻。

IC2为74HC193芯片四位可预置可逆计数器，16级按钮可调从12.5hz至200hz调节分频级数，输出4分之一的3.18hz至50hz三相交流，1、9、10、15脚置数置1，脚2、3、6、7为按钮4位计数输出，4、5脚为按钮开关手动脉冲增减输入，12脚为加计数进位输出的低电平给11脚置数，用于按钮满度时按在最高处，13脚为减计数借位输出的低电平与停机时的低电平经过与非门给11脚清0，用于按钮减到底时按在最低处，或低速起动。

IC3同样为74HC193芯片四位可预置可逆计数器，4位置数为按钮4位计数输出，触发cp为振荡基波，在预置数上加至全1输出一个进位脉冲，作为下一级时序触发脉冲，同时重新置数再做加计数，所以按钮IC2计数器调节了IC3计数器置数，IC3从预置数到加满计数器为输出三相频率调节，接线连接为1、9、10、15脚接IC2的计数输出，2、3、6、7脚计数输出悬空，4、13脚为借位输出与减计数相连，弃用减计数，5脚接振荡输出，进位输出12脚给11脚置数，同时作为下一级cp，14脚接高电平否清0。

IC4为74HC27芯片三路3输入或非门，其中一个或非门8、9、10、11脚做下一级时序控制输入，另一个或非门1、2、12、13脚做按钮清0，或非门3、4、5、6脚做反向器。