一种交流电机启动的控制电路和控制系统技术方案

本实用新型专利技术实施例公开了一种交流电机启动的控制电路和控制系统。该电路包括：第一电容控制电路：用于在控制模块接收到第一控制信号时连通交流电输入端、第一电解电容和电机之间的电路，以使第一电解电容作为电机的启动电容；第二电容控制电路，用于在开关控制模块接收到第二控制信号时连通交流电输入端、第二电解电容和电机之间的电路，以使第二电解电容作为电机的启动电容；过零检测单元，用于根据交流电输入端输出的电信号，检测到处于电信号正半周期时输出第一控制信号，检测到处于电信号负半周期时输出第二控制信号。本实用新型专利技术实施例的技术方案可以实现电解电容在交流低压大功率领域作为交流电机的启动电容。

A control circuit and control system for starting AC motor

【技术实现步骤摘要】
一种交流电机启动的控制电路和控制系统
本技术实施例涉及交流电机控制领域，尤其涉及一种交流电机启动的控制电路和控制系统。
技术介绍
目前单相交流电机通常使用CBB电容(聚丙乙烯电容器)作为启动运行电容。但CBB电容体积较大、容量低、成本高，在交流低压大功率领域电压低启动电流大导致所需电容容量非常大，使用CBB电容将非常困难。电解电容体积小、容量高、成本低，缺点是电解电容是有极性电容不能直接用于交流电路，因此设计了一种控制电路，使电解电容作为交流低压大功率电机启动电容。
技术实现思路
本技术实施例提供一种交流电机启动的控制电路和控制系统，以实现电解电容在交流低压大功率领域对单相交流电机的启动。第一方面，本技术实施例提供了一种交流电机启动的控制电路，用于连接在交流电输入端和电机之间，包括：第一电容控制电路，包括第一电解电容和第一开关控制模块，用于在所述第一开关控制模块接收到第一控制信号时连通所述交流电输入端、所述第一电解电容和所述电机之间的电路，以使所述第一电解电容作为所述电机的启动电容；第二电容控制电路，包括第二电解电容和第二开关控制模块，用于在所述第二开关控制模块接收到第二控制信号时连通所述交流电输入端、所述第二电解电容和所述电机之间的电路，以使所述第二电解电容作为所述电机的启动电容；过零检测单元，与所述交流电输入端、所述第一开关控制模块和第二开关控制模块相连，用于根据所述交流电输入端输出的电信号，检测到处于电信号正半周期时输出所述第一控制信号，检测到处于电信号负半周期时输出所述第二控制信号。可选地，所述第一开关控制模块或所述第二开关控制模块分别包括：控制开关，用于根据接收到的所述第一控制信号或所述第二控制信号的状态，切换输出高电平信号或低电平信号；充电开关，包括第一端、第二端和使能端，所述使能端与所述控制开关连接，用于在接收到所述高电平信号时导通所述第一端和第二端，所述第一端连接在电解电容的一端，所述第二端与所述电机的绕组相连，用于在所述第一端和第二端导通时，连通所述交流电输入端、所述电解电容和所述电机，以进行充电；放电开关，包括第一端、第二端和使能端，所述使能端与所述控制开关连接，所述第一端和第二端并联在所述电解电容两端，用于在接收到所述低电平信号时导通所述第一端和第二端，所述电解电容通过所述第一端和第二端放电复位。可选地，所述第一电容控制电路或第二电容控制电路分别包括：充电电路，包括二极管，用于在所述充电电路中存在反向电流断开电路保护所述电解电容；放电电路，包括电阻，用于限制所述放电电路中电流保护所述电解电容。可选地，所述电机为单相交流电机。可选地，所述充电开关和放电开关分别为N沟道MOS管和P沟道MOS管。第二方面，本专利技术实施例还提供了交流电机控制系统，包括交流电输入端和电机，还包括本专利技术第一方面实施例所提供的交流电机启动的控制电路。本专利技术实施例的技术方案，通过一种交流电机启动的控制电路，解决单相交流电机在交流低压大功率领域启动电流大，使用CBB电容较困难的问题，实现电解电容在交流电路作为交流电机启动电容，电解电容体积小、容量高、成本低，很好的满足了低压交流电机启动电流大的需求。附图说明图1是本技术实施例一中的一种交流电机启动的控制电路的结构示意图；图2是本技术实施例二中的一种交流电机启动的控制电路中开关控制模块的结构示意图；图3是本技术中一种交流电机启动的控制电路电气原理图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本技术作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本技术，而非对本技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本技术相关的部分而非全部结构。实施例一图1为本技术实施例一提供的一种交流电机启动的控制电路的结构示意图，如图1所示，该交流电机启动的控制电路用于连接在交流电输入端11和电机12之间，包括：第一电容控制电路13、第二电容控制电路14和过零检测单元15；第一电容控制电路13，包括第一电解电容131和第一开关控制模块132，用于在第一开关控制模块132接收到第一控制信号时连通交流电输入端11、第一电解电容131和电机12之间的电路，以使第一电解电容131作为电机12的启动电容；第二电容控制电路14，包括第二电解电容141和第二开关控制模块142，用于在第二开关控制模块142接收到第二控制信号时连通交流电输入端11、第二电解电容141和电机12之间的电路，以使第二电解电容141作为电机12的启动电容；过零检测单元15，与交流电输入端11、第一开关控制模块132和第二开关控制模块142相连，用于根据交流电输入端11输出的电信号，检测到处于电信号正半周期时输出第一控制信号，检测到处于电信号负半周期时输出第二控制信号。上述实施例的技术方案中，第一电容控制电路通过第一开关控制模块输出的电信号，控制第一电解电容在电机启动过程中作为启动电容。具体可通过一种开关控制电解电容在交流电正弦波周期内进行充电导通，例如在交流电正半周期电解电容正极接通交流电正极，则电解电容正向充电导通。第二电容控制电路通过第二开关控制模块输出的电信号，控制第二电解电容在电机启动过程中作为启动电容。具体可通过一种开关控制电解电容在交流电正弦波周期内进行充电导通，例如在交流电负半周期电解电容负极接通交流电正极，则电解电容正向充电导通。过零检测单元为能够对交流电正弦波的周期进行检测和区分的部件，具体工作原理是通过检测电压信号达到零点的时机。具体可基于使用三极管构成的过零检测单元或者其他电路结构组成的检测单元等来实现。开关控制模块为检测到过零检测单元输出的电信号，通过判断电信号电平的高低，控制开关控制模块开关的导通和关闭。具体的第一开关控制模块第二开关控制模块可为一种MOS管或类似通过判断电平信号导通电路或关闭电路的元器件。本技术实施例的有益效果是通过第一电容控制电路和第二电容控制电路的组合控制，在过零检测单元输出电平信号至开关控制模块控制第一电容控制电路和第二电容控制电路工作在电容充电启动电机和电容放电保护电机两种状态下，可实现电解电容在交流低压大功率领域对交流电机的启动。实施例二图2为本技术实施例二提供的一种交流电机启动的开关控制模块的结构示意图，如图2所示第一开关控制模块包括：控制开关132，根据接收到的第一控制信号或第二控制信号的状态，切换输出高电平信号或低电平信号；充电开关133，包括第一端、第二端和使能端，所述充电开关133的使能端与控制开关132连接，第一端连接在和第一电解电容131的一端之间，第二端与电机的绕组相连，用于在充电电路导通时，连通交流电输入端11、电解电容和电机12，以进行充电；放电开关134，包括第一端、第二端和使能端，使能端与控制开关132连接，第一端和第二端并联在电解电容两端，电解电本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种交流电机启动的控制电路，用于连接在交流电输入端和电机之间，其特征在于，包括：/n第一电容控制电路，包括第一电解电容和第一开关控制模块，用于在所述第一开关控制模块接收到第一控制信号时连通所述交流电输入端、所述第一电解电容和所述电机之间的电路，以使所述第一电解电容作为所述电机的启动电容；/n第二电容控制电路，包括第二电解电容和第二开关控制模块，用于在所述第二开关控制模块接收到第二控制信号时连通所述交流电输入端、所述第二电解电容和所述电机之间的电路，以使所述第二电解电容作为所述电机的启动电容；/n过零检测单元，与所述交流电输入端、所述第一开关控制模块和第二开关控制模块相连，用于根据所述交流电输入端输出的电信号，检测到处于电信号正半周期时输出所述第一控制信号，检测到处于电信号负半周期时输出所述第二控制信号。/n

【技术特征摘要】
1.一种交流电机启动的控制电路，用于连接在交流电输入端和电机之间，其特征在于，包括：
第一电容控制电路，包括第一电解电容和第一开关控制模块，用于在所述第一开关控制模块接收到第一控制信号时连通所述交流电输入端、所述第一电解电容和所述电机之间的电路，以使所述第一电解电容作为所述电机的启动电容；
第二电容控制电路，包括第二电解电容和第二开关控制模块，用于在所述第二开关控制模块接收到第二控制信号时连通所述交流电输入端、所述第二电解电容和所述电机之间的电路，以使所述第二电解电容作为所述电机的启动电容；
过零检测单元，与所述交流电输入端、所述第一开关控制模块和第二开关控制模块相连，用于根据所述交流电输入端输出的电信号，检测到处于电信号正半周期时输出所述第一控制信号，检测到处于电信号负半周期时输出所述第二控制信号。


2.根据权利要求1所述的一种交流电机启动的控制电路，其特征在于，所述第一开关控制模块或所述第二开关控制模块分别包括：
控制开关，用于根据接收到的所述第一控制信号或所述第二控制信号的状态，切换输出高电平信号或低电平信号；
充电开关，包括第一端、第二端和使能端，所述使能端与所述控制开关连接，用于在接收到所述高电...

【专利技术属性】
技术研发人员：黎莎，范保中，
申请(专利权)人：北京铁道工程机电技术研究所股份有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11