一种交流变频调速系统技术方案

一种交流变频调速系统属于机电行业的一种产品。针对民用电动三轮车采用直流变频调速系统，直流电动机维修频繁、寿命短等缺点，设计了一种新型调速系统，它是由机壳、脉冲间隔控制电路、时钟电路、光电耦合器、功率元件驱动电路和电流转换器各元件组成，其特征是电流转换器由蓄电池供电，驱动电路控制，电动机采用三相交流电动机；脉冲间隔控制器与频率控制器和锁存器的输出信号线接通，脉冲间隔控制电路的输出信号线与时钟电路连通；频率控制器输出的信号通过电路输送到电流转换器。其特点是可对电动机基本上免予维修，大幅度提高电机寿命。可在民用电动三轮车、电动自行车等领域广泛应用。（*该技术在2014年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于一种机电产品，具体说是一种交流变频调速装置。
技术介绍
电动机调速方式种类很多，其中三相交流电动机的正弦波变频调速驱动方式，与直流电动机的脉冲宽度调制方式的性能最好，但是，直流电机维护频繁、寿命短；尤其是用在车辆传动方面，由于工作环境恶劣，直流电机极易出现故障，导致电机寿命短，耐用性差。
技术实现思路
本技术的目的是针对直流调速系统采用的直流电机维修频繁，易损坏的缺陷，设计了一种用于民用电动三轮车的交流调速系统，达到采用交流电机，以便减少或免维修的目的。一种交流变频调速系统是由设有与三相交流电动机和频率控制器联线元件的机壳、脉冲间隔控制、时钟电路、地址分频器、波形存储器、锁存器、光电耦合器、功率元件驱动电路、电流转换器、电流和温度保护器以及控制和驱动电源各部分构成，其特征是a)电流转换器由蓄电池供电和驱动电路控制，同时与三相交流电动机连线；b)电流转换器与蓄电池电源的连接电路上，设有电流检测器件和温度检测器件；且电流和温度保护器的信号输出端分别与脉冲间隔控制电路和锁存器分别连通；c)脉冲间隔控制电路与频率控制器和锁存器的输出信号线连通，脉冲间隔控制电路的输出信号线与时钟电路连通；地址分频器与时钟电路和锁存器的输出信号线接通，且将地址分频器的输出地址信号线与波形文件存储器连接；锁存器与波形存储器的输出信号线接通，并将锁存器的输出信号线与光电耦合器相接通；功率元件驱动电路的信号输入线与光电耦合器连接，并将功率元件驱动电路的输出信号线与电流转换器相接通；功率元件驱动电路是由非专用普通三极管、电阻R和电容C组成，本电路与光电耦合器连通，输出信号通过导线发送至电流转换器。本技术的积极效果是与传统的调速系统相比，采用通用的电子元器件，使系统造价降低；民用电动三轮车、电动自行车的三相直流电机改换成三相交流电机，使车辆的故障率大幅度降低，电动机适应环境能力增强，基本上可以免除维修，使车体寿命和电动机寿命基本趋于一致。附图说明图1，本技术元器件连接结构示图，其中(1)频率控制器，(2)脉冲间隔控制线路，(3)时钟电路，(4)地址分频器，(5)波形存储器，(6)锁存器，(7)光电耦合器，(8)功率元件驱动电路，(9)三相交流电机，(10)转换器，(11)电流检测，(12)温度检测，(13)电流和温度保护器，(14)控制和驱动电源。图2，本技术功率元件驱动电路(8)的线路图，其中BG1、2、3、4三极管，U光电耦合器，V为VMOS管，R电阻，C电容。具体实施方式结合附图1对本技术给予具体说明。本装置在机壳上设有与三相交流电机9以及频率控制器1相联线的元件，脉冲间隔控制器2主要采用LM339和三极管2N5551元器件，时钟电路3主要采用CD4069和R、C元件组成振荡电路，地址分频器采用CD4040器件，波形存储器5采用27C512，锁存器6采用74HC373，光电耦合器7采用4N25或TLP521元件，功率元件驱动电路8，参照附图2，电流检测11采用2N5401三极管，温度检测12采用NTC或者PTC，电流和温度保护器13采用LM339元件，控制和驱动电源14采用24-60V铅酸蓄电池；电流转换器10由蓄电池供电和驱动电路控制，同时与三相交流电动机9连线；电流转换器10与蓄电池供电的电路上，设有电流测检和温度检测器件；电流和温度保护器13的信号分别输出给脉冲间隔控制电路和锁存器6，当电流检测件或温度检测件过流或过热，先使系统减速，继续超限时，信号指令关闭锁存器6停止工作；脉冲间隔控制电路2接受频率控制器1和锁存器6的输出信号，脉冲间隔控制电路2的输出信号发送给时钟电路3；地址分频器4接收时钟电路3和锁存器6的输出信号，地址分频器4的输出信号发送至波形文件存储器5；波形文件存储器5的输出信号，由锁存器6接收，锁存器6控制波形存储器5的输出信号，锁存器6的输出信号线与光电耦合器4N25接通；光电耦合器4N25的输出信号线与功率元件驱动电路接通，功率元件驱动电路8的输出信号线与电流转换器10相连通，控制交流电动机9变速。光电耦合器7输送到功率元件驱动电路的信号，应放大整理。参见图2，该功率元件驱动电路是由非专用三极管2N5401和2N5551、10Ω、5.1KΩ、6.8KΩ电阻、3300P电容各元器件组成，此电路接收上升、下降时间为3～4μs信号后，输出上升、下降时间为200μs，0～12V的驱动信号。试验测试结果频率可调范围0～50Hz，稳定度±0.2Hz；装配在电动三轮车上，350kg负载，3～5Hz时，车辆运行，与400W直流变频调速系统相比无差别，而噪音及振动明显减小；连续正常运行后，解体检测，交流电动机无损坏痕迹。电动三轮车、电动自行车车用直流电动机维修频繁、寿命短，而采用交流电动机基本上可免除维修，使用寿命也可以延长5倍以上。权利要求1.一种交流变频调速系统是由设有与三相交流电动机(9)和频率控制器(1)联线元件的机壳、脉冲间隔控制(2)、时钟电路(3)、地址分频器(4)、波形存储器(5)、锁存器(6)、光电耦合器(7)、功率元件驱动电路(8)、电流转换器(10)、电流和温度保护器(13)以及控制和驱动电源(14)各部分构成，其特征是a)电流转换器(10)由蓄电池供电和驱动电路控制，同时与三相异步交流电动机(9)连线；b)电流转换器(10)与蓄电池电源的连接电路上，设有电流检测器件(11)和温度检测器件(12)；且电流和温度保护器(13)的信号输出端分别与脉冲间隔控制电路(2)和锁存器(6)分别连通；c)脉冲间隔控制电路(2)与频率控制器(1)和锁存器(6)的输出信号线连通，脉冲间隔控制电路(2)的输出信号线与时钟电路(3)连通；地址分频器(4)与时钟电路(3)和锁存器(6)的输出信号线接通，且将地址分频器(4)的输出地址信号线与波形文件存储器(5)连接；锁存器(6)与波形存储器(5)的输出信号线接通，并将锁存器(6)的输出信号线与光电耦合器(7)相接通；功率元件驱动电路(8)的信号输入线与光电耦合器(7)连接，并将功率元件驱动电路(8)的输出信号线与电流转换器(10)相接通。2.根据权利要求1所述的一种交流变频调速系统，其特征是功率元件驱动电路(8)是采用非专用三极管BG2、BG32N5401和BG1、BG42N5551、电容C为800～3300P；电路与接收光电耦合器的输出信号线相连接，且将本电路的输出信号线与电流转换器(10)接通。专利摘要一种交流变频调速系统属于机电行业的一种产品。针对民用电动三轮车采用直流变频调速系统，直流电动机维修频繁、寿命短等缺点，设计了一种新型调速系统，它是由机壳、脉冲间隔控制电路、时钟电路、光电耦合器、功率元件驱动电路和电流转换器各元件组成，其特征是电流转换器由蓄电池供电，驱动电路控制，电动机采用三相交流电动机；脉冲间隔控制器与频率控制器和锁存器的输出信号线接通，脉冲间隔控制电路的输出信号线与时钟电路连通；频率控制器输出的信号通过电路输送到电流转换器。其特点是可对电动机基本上免予维修，大幅度提高电机寿命。可在民用电动三轮车、电动自行车等领域广泛应用。文档编号H02P27/04GK2757428SQ20042005583公开日2006年本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种交流变频调速系统是由设有与三相交流电动机（９）和频率控制器（１）联线元件的机壳、脉冲间隔控制（２）、时钟电路（３）、地址分频器（４）、波形存储器（５）、锁存器（６）、光电耦合器（７）、功率元件驱动电路（８）、电流转换器（１０）、电流和温度保护器（１３）以及控制和驱动电源（１４）各部分构成，其特征是：ａ）电流转换器（１０）由蓄电池供电和驱动电路控制，同时与三相异步交流电动机（９）连线；ｂ）电流转换器（１０）与蓄电池电源的连接电路上，设有电流检测器件（１１）和 温度检测器件（１２）；且电流和温度保护器（１３）的信号输出端分别与脉冲间隔控制电路（２）和锁存器（６）分别连通；ｃ）脉冲间隔控制电路（２）与频率控制器（１）和锁存器（６）的输出信号线连通，脉冲间隔控制电路（２）的输出信号线与时钟电路 （３）连通；地址分频器（４）与时钟电路（３）和锁存器（６）的输出信号线接通，且将地址分频器（４）的输出地址信号线与波形文件存储器（５）连接；锁存器（６）与波形存储器（５）的输出信号线接通，并将锁存器（６）的输出信号线与光电耦合器（７）相接通；功率元件驱动电路（８）的信号输入线与光电耦合器（７）连接，并将功率元件驱动电路（８）的输出信号线与电流转换器（１０）相接通。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：曹学峰，
申请(专利权)人：曹学峰，
类型：实用新型
国别省市：21[中国|辽宁]