專利名稱：一種交流變頻調速系統的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于一種機電產品，具體說是一種交流變頻調速裝置。
背景技術：
電動機調速方式種類很多，其中三相交流電動機的正弦波變頻調速驅動方式，與直流電動機的脈沖寬度調制方式的性能最好，但是，直流電機維護頻繁、壽命短；尤其是用在車輛傳動方面，由于工作環境惡劣，直流電機極易出現故障，導致電機壽命短，耐用性差。
實用新型內容本實用新型的目的是針對直流調速系統采用的直流電機維修頻繁，易損壞的缺陷，設計了一種用于民用電動三輪車的交流調速系統，達到采用交流電機，以便減少或免維修的目的。
一種交流變頻調速系統是由設有與三相交流電動機和頻率控制器聯線元件的機殼、脈沖間隔控制、時鐘電路、地址分頻器、波形存儲器、鎖存器、光電耦合器、功率元件驅動電路、電流轉換器、電流和溫度保護器以及控制和驅動電源各部分構成，其特征是a)電流轉換器由蓄電池供電和驅動電路控制，同時與三相交流電動機連線；b)電流轉換器與蓄電池電源的連接電路上，設有電流檢測器件和溫度檢測器件；且電流和溫度保護器的信號輸出端分別與脈沖間隔控制電路和鎖存器分別連通；c)脈沖間隔控制電路與頻率控制器和鎖存器的輸出信號線連通，脈沖間隔控制電路的輸出信號線與時鐘電路連通；地址分頻器與時鐘電路和鎖存器的輸出信號線接通，且將地址分頻器的輸出地址信號線與波形文件存儲器連接；鎖存器與波形存儲器的輸出信號線接通，并將鎖存器的輸出信號線與光電耦合器相接通；功率元件驅動電路的信號輸入線與光電耦合器連接，并將功率元件驅動電路的輸出信號線與電流轉換器相接通；功率元件驅動電路是由非專用普通三極管、電阻R和電容C組成，本電路與光電耦合器連通，輸出信號通過導線發送至電流轉換器。
本實用新型的積極效果是與傳統的調速系統相比，采用通用的電子元器件，使系統造價降低；民用電動三輪車、電動自行車的三相直流電機改換成三相交流電機，使車輛的故障率大幅度降低，電動機適應環境能力增強，基本上可以免除維修，使車體壽命和電動機壽命基本趨于一致。
圖1，本實用新型元器件連接結構示圖，其中(1)頻率控制器，(2)脈沖間隔控制線路，(3)時鐘電路，(4)地址分頻器，(5)波形存儲器，(6)鎖存器，(7)光電耦合器，(8)功率元件驅動電路，(9)三相交流電機，(10)轉換器，(11)電流檢測，(12)溫度檢測，(13)電流和溫度保護器，(14)控制和驅動電源。
圖2，本實用新型功率元件驅動電路(8)的線路圖，其中BG1、2、3、4三極管，U光電耦合器，V為VMOS管，R電阻，C電容。
具體實施方式
結合附圖1對本實用新型給予具體說明。本裝置在機殼上設有與三相交流電機9以及頻率控制器1相聯線的元件，脈沖間隔控制器2主要采用LM339和三極管2N5551元器件，時鐘電路3主要采用CD4069和R、C元件組成振蕩電路，地址分頻器采用CD4040器件，波形存儲器5采用27C512，鎖存器6采用74HC373，光電耦合器7采用4N25或TLP521元件，功率元件驅動電路8，參照附圖2，電流檢測11采用2N5401三極管，溫度檢測12采用NTC或者PTC，電流和溫度保護器13采用LM339元件，控制和驅動電源14采用24-60V鉛酸蓄電池；電流轉換器10由蓄電池供電和驅動電路控制，同時與三相交流電動機9連線；電流轉換器10與蓄電池供電的電路上，設有電流測檢和溫度檢測器件；電流和溫度保護器13的信號分別輸出給脈沖間隔控制電路和鎖存器6，當電流檢測件或溫度檢測件過流或過熱，先使系統減速，繼續超限時，信號指令關閉鎖存器6停止工作；脈沖間隔控制電路2接受頻率控制器1和鎖存器6的輸出信號，脈沖間隔控制電路2的輸出信號發送給時鐘電路3；地址分頻器4接收時鐘電路3和鎖存器6的輸出信號，地址分頻器4的輸出信號發送至波形文件存儲器5；波形文件存儲器5的輸出信號，由鎖存器6接收，鎖存器6控制波形存儲器5的輸出信號，鎖存器6的輸出信號線與光電耦合器4N25接通；光電耦合器4N25的輸出信號線與功率元件驅動電路接通，功率元件驅動電路8的輸出信號線與電流轉換器10相連通，控制交流電動機9變速。
光電耦合器7輸送到功率元件驅動電路的信號，應放大整理。參見圖2，該功率元件驅動電路是由非專用三極管2N5401和2N5551、10Ω、5.1KΩ、6.8KΩ電阻、3300P電容各元器件組成，此電路接收上升、下降時間為3～4μs信號后，輸出上升、下降時間為200μs，0～12V的驅動信號。
試驗測試結果頻率可調范圍0～50Hz，穩定度±0.2Hz；裝配在電動三輪車上，350kg負載，3～5Hz時，車輛運行，與400W直流變頻調速系統相比無差別，而噪音及振動明顯減小；連續正常運行后，解體檢測，交流電動機無損壞痕跡。電動三輪車、電動自行車車用直流電動機維修頻繁、壽命短，而采用交流電動機基本上可免除維修，使用壽命也可以延長5倍以上。
權利要求1.一種交流變頻調速系統是由設有與三相交流電動機(9)和頻率控制器(1)聯線元件的機殼、脈沖間隔控制(2)、時鐘電路(3)、地址分頻器(4)、波形存儲器(5)、鎖存器(6)、光電耦合器(7)、功率元件驅動電路(8)、電流轉換器(10)、電流和溫度保護器(13)以及控制和驅動電源(14)各部分構成，其特征是a)電流轉換器(10)由蓄電池供電和驅動電路控制，同時與三相異步交流電動機(9)連線；b)電流轉換器(10)與蓄電池電源的連接電路上，設有電流檢測器件(11)和溫度檢測器件(12)；且電流和溫度保護器(13)的信號輸出端分別與脈沖間隔控制電路(2)和鎖存器(6)分別連通；c)脈沖間隔控制電路(2)與頻率控制器(1)和鎖存器(6)的輸出信號線連通，脈沖間隔控制電路(2)的輸出信號線與時鐘電路(3)連通；地址分頻器(4)與時鐘電路(3)和鎖存器(6)的輸出信號線接通，且將地址分頻器(4)的輸出地址信號線與波形文件存儲器(5)連接；鎖存器(6)與波形存儲器(5)的輸出信號線接通，并將鎖存器(6)的輸出信號線與光電耦合器(7)相接通；功率元件驅動電路(8)的信號輸入線與光電耦合器(7)連接，并將功率元件驅動電路(8)的輸出信號線與電流轉換器(10)相接通。
2.根據權利要求1所述的一種交流變頻調速系統，其特征是功率元件驅動電路(8)是采用非專用三極管BG2、BG32N5401和BG1、BG42N5551、電容C為800～3300P；電路與接收光電耦合器的輸出信號線相連接，且將本電路的輸出信號線與電流轉換器(10)接通。
專利摘要一種交流變頻調速系統屬于機電行業的一種產品。針對民用電動三輪車采用直流變頻調速系統，直流電動機維修頻繁、壽命短等缺點，設計了一種新型調速系統，它是由機殼、脈沖間隔控制電路、時鐘電路、光電耦合器、功率元件驅動電路和電流轉換器各元件組成，其特征是電流轉換器由蓄電池供電，驅動電路控制，電動機采用三相交流電動機；脈沖間隔控制器與頻率控制器和鎖存器的輸出信號線接通，脈沖間隔控制電路的輸出信號線與時鐘電路連通；頻率控制器輸出的信號通過電路輸送到電流轉換器。其特點是可對電動機基本上免予維修，大幅度提高電機壽命。可在民用電動三輪車、電動自行車等領域廣泛應用。
文檔編號H02P27/04GK2757428SQ20042005583
公開日2006年2月8日 申請日期2004年12月17日 優先權日2004年12月17日
發明者曹學峰 申請人:曹學峰