[发明专利]一种可控硅准变频方法及空调电扇单相异步电机驱动模块应用

说明书

本发明公开一种可控硅准变频方法，使输出的交流电波数频率减少到原来的1/3，仍保持正负波交替均衡，是频率为约17Hz的准交流电，实现了准变频。相位差一个波再以同样的触发方式输出一路，这两路就构成了两相准交流电，用来驱动单相异步电机有比原用移相电容产生旋转磁场有更好的启动力矩及低速运转可靠性，特别适用为定频空调压缩机增加怠速工作状态，提出一种精简型定频空调模拟变频效果、新增预设启停定时间隔的运行模式、及查工作电流及各温度传感器判空调故障。这种单相异步电机的准变频技术还可用于电扇调速，能简化电扇电机的生产工序，不再需要为调速分段绕制线包及增加抽头引出线、或另设调速铁芯电感线圈。

技术领域

本发明涉及单相异步电机变频驱动控制领域，尤其涉及一种可控硅准变频方法及空调电扇单相异步电机驱动模块应用。

背景技术

目前典型变频空调压缩机驱动采用PWM技术实现变频工作，工作状态虽理想，但实现成本较高，采用3对大功率高反压MOS管或IGBT，还要搭上KW级PFC(也要高反压大功率MOS管)，一旦出现故障，无论真故障或维修人员失德，反正维修费用极高。这里实际上又引发了另一个问题：能否为空调补充一种自检功能，能定量显示空调偏离最佳工作状态的程度、或有什么问题严重到哪个等级。只要能确定出故障类型，维修所涉及的双方就不盲目或乱来了。此事的普遍性与迫切性在于随着高楼普遍，要在空调外机查看故障，即使空调用户自己是专业人员也因恐高不敢爬出窗外(去确认故障)，久而久之空调维修已成为乱收费重灾区，这换那坏再加氟随便编造，反正用户不会发现。更揪心的情景是维修人员好不容易冒着高空危险爬到窗外检修空调外机，发现是常见的压缩机移相电容坏了，但当时所带的移相电容数值大了10uF，维修人员肯定是直接换上，能工作就说修好了，不会告诉用户移相电容数值大了10uF。这会导致工作电流远超标运行，不仅耗电增加20％，还会掩盖发现缺氟的问题(定频空调工作电流逐渐变小一般是缺氟了)。

要凭现有定频空调所设置的若干温度传感器、压缩机工作电流，实现空调自检工作状况，定频空调因压缩机及毛细管定额工作，有天然的优势，因此定频空调又迎来了新的发展模式。而采用复杂技术的变频空调将遇到挑战了：变频空调的售价几乎是定频空调的一倍，但效果感受有限。在小房间或近距离仔细体验发现定频空调的主要问题是温度调节太过迟钝，制冷很长时间了仍不停制冷；到制冷停了又长时间不启动制冷，调温度解决不了问题，可令人意外的是许多变频空调也同样有这个问题。实际上要解决这个问题也并非只有理想的变频空调，只要做到定频空调压缩机不怕频繁启停，问题就有了转机。根据这个技术路线，为定频空调压缩机增加一个低速运转模式，压缩机每次启停都经过低速档缓冲过渡(又叫软起动)，实现制冷的短间隔怠速启停，从而使定频空调也能带来新感受。更直接地说，为定频空调压缩机单相异步电机补充一种低转速大力矩驱动模式(简称：准变频移相驱动)，是解决这个问题的突破点。

至此先将上述复杂的问题引出过程总结出两个结论：1、要实现空调工作状况自检，空调的结构必须精简典型，定频空调有天然的优势；2、定频空调也能避免长时间过冷过热的问题，通过缩短压缩机启停工作间隔来实现，前提是要给单相异步电机增加低转速大力矩模式及补充一种压缩机怠速运行状态。

单相异步电机补充了准变频低速运行模式，同时也能简化电扇电机的生产工序，不再需要为调速分段绕制线包及增加抽头引出线、或另设调速铁芯电感线圈。特别是加入MCU单片机作控制，能将功能设计得非常实用方便，或灵活多变，且价格低廉(如国产STC15系列、STC8G系列，售价都印在技术文件中：1-2元)。例如一种电扇调速模块，凭电源通断就能切换电扇风速，因此电扇只要一个自锁按钮式电源开关就能兼调速了，简洁可靠。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种两相准变频方法，该方法使输出的交流电波数频率减少到原来的1/3，仍保持正负波交替均衡，是频率为约17Hz的准交流电，实现了准变频，从而无需额外引入PWM控制器便能实现变频功能。