本发明涉及调速电动机主电路技术领域，具体为一种调速电动机主电路用双向可控硅换向主电路结构。
背景技术：
目前使用的三相交流电机普遍采用中央控制系统进行统一控制，除了控制电机开关，运行时间间隔都需要在控制系统中进行详细设置，整个控制设备结构复杂，成本高，且运行过程噪音大，功耗大，设备温度的使用温度较高，这些问题都可能对电机的使用与控制造成影响，并缩短电机的使用寿命，并且现有的三相交流电动机可控硅制动电路都采用单向可控硅反并联形式制造，成本高，触发电路复杂，可靠性差，为此，我们提出一种调速电动机主电路用双向可控硅换向主电路结构。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种调速电动机主电路用双向可控硅换向主电路结构，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种调速电动机主电路用双向可控硅换向主电路结构，包括霍尔传感器(h)、双向可控硅(k)、半导体器件(t)、电容(c)、二极管(d)、电感(l)、电流传感器、减速控制器、加速控制器和电源，其中，双向可控硅换向主电路四引出线模式电路图如图1所示，在正转时，h1控制k1、k7和t1同时导通和关断，h2控制k3、k5和t2同时导通和关断，h3控制k2、k8和t1同时导通和关断，h4控制k4、k6和t2同时导通和关断；在反转时，h1控制k2、k8和t1同时导通和关断，h2控制k4、k6和t2同时导通和关断，h3控制k1、k7和t1同时导通和关断，h4控制k3、k5和t2同时导通和关断；同时，双向可控硅换向主电路四引出线模式开通时间图如图3所示，传感器h1、h2、h3和h4安装在电动机壳子或端盖上，传感器h1、h2、h3和h4之间相隔90度电工角度，引出线x1、x2、x3和x4之间相隔90度电工角度，传感磁铁安装在转子上，对应定子的电工角度，在大于90度和小于180之间。x表示电动机绕组的引出线，x1、x2、x3和x4链接在换向功率管，单层绕组头尾相链接，双层绕组头和头链接，尾和尾链接，转子设计一对磁极，定子需要四个槽，线圈可以是单匝，也可以是多匝，单层绕组定子需要两个线圈，双层绕组定子需要四个线圈，转子可以设计为励磁，也可以设计为永磁，转子每增加一对磁极，定子增加四个槽，单层绕组定子增加两个线圈，双层绕组定子增加四个线圈，转子可以设计为任意对磁极。
一种调速电动机主电路用双向可控硅换向主电路结构，包括霍尔传感器(h)、双向可控硅(k)、半导体器件(t)、电容(c)、二极管(d)、电感(l)和电源，其中，双向可控硅换向主电路六引出线模式电路图如图2所示，在正传时，h1控制k1、k11和t1同时导通和关断，h2控制k3、k9和t2同时导通和关断，h3控制k5、k7和t3同时导通和关断，h4控制k2、k12和t1同时导通和关断，且h5控制k4、k10和t2同时导通和关断，h6控制k6、k8和t3同时导通和关断；在反转时，h1控制k2、k12和t1同时导通和关断，h2控制k4、k10和t2同时导通和关断，h3控制k6、k8和t3同时导通和关断，h4控制k1、k11和t1同时导通和关断，h5控制k3、k9和t2同时导通和关断，h6控制k5、k7和t3同时导通和关断。x表示电动机绕组的引出线，x1、x2、x3、x4、x5和x6链接在换向功率管，线圈可以是单匝，也可以是多匝，单层绕组头尾相链接，双层绕组头和头链接，尾和尾链接，转子设计一对磁极，定子需要六个槽，单层绕组定子需要三个线圈，双层绕组定子需要六个线圈，转子可以设计为励磁，也可以设计为永磁，转子每增加一对磁极，定子增加六个槽，单层绕组定子增加三个线圈，双层绕组定子增加六个线圈，转子可以设计为任意对磁极。引出线和传感器，转子传感磁铁对应的电工角度要求：h1、h2、h3、h4、h5和h6之间相隔60度电工角度，不论多少对磁极，这个角度不会改变。x1、x2、x3、x4、x5和x6之间相隔60度电工角度，不论多少对磁极，这个角度不会改变，传感磁铁安装在转子上，对应定子的电工角度，在大于60度和小于180之间根据不同的应用场合自由选取。
优选的，电动机引出线是成对增加，可以做等于或者是大于两对的任意对引出线。每增加一对引出线，换向主电路增加五个功率管，定子在对应转子的每一对磁场里，定子增加两个槽，引出线之间的电工角度等于360除以引出线数，有多少根引出线，就有多少个传感器，传感器之间的电工角度等于360除以传感器数，引出线增加，换向电路需要扩容。
优选的，t表示igbt具有自关断能力的功率管，也可以是mosfet、igct、iegt、gto和gtr等大功率半导体器件。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1.本发明设计合理，利用双向可控硅triac的反向导通功能，取代igbt和iegt的反并联二极管，从而简化电路，降低制造成本；
2.利用双向可控硅triac导通压降小《0.6伏特--1.2伏特》，可以节约大量的电能，有自关断能力的大功率半导体器件压降《2伏特--3伏特》之间；
3.双向可控硅triac制造成本低，在相等容量下制造成本只有mosfet、igbt、igct、iegt、gto和gtr等大功率半导体器件的五分之一左右，可以节约大量的生产成本；
4.双向可控硅triac可以控制正反向导通和截止，在控制极没有驱动电流的时候，正反向都不导通。不会在电动机突然改变旋转方向的时候，造成反电势短路，烧坏功率管，使换向主电路工作更加稳定。可以做高精度伺服电机使用，特别适应于高精度领域，如数控机床；
5.双向可控硅可以做成光控，驱动电路更加简单，高压电动机的应用领域，驱动电路隔离更加方便，可以大幅度降低制造成本，提高使用寿命。
附图说明
图1为本发明双向可控硅换向主电路四引出线模式电路图；
图2为本发明双向可控硅换向主电路六引出线模式电路图；
图3为本发明双向可控硅换向主电路四引出线模式开通时间图；
图4为本发明双向可控硅换向调速电动机主电路二极四引出线原理电路图；
图5为本发明双向可控硅换向调速电动机主电路四极四引出线原理电路图；
图6为本发明双向可控硅换向调速电动机主电路八极四引出线原理电路图；
图7为本发明调速电动机二极四引出线模式线圈传感器接线电路图；
图8为本发明调速电动机四极四引出线模式线圈传感器接线电路图；
图9为本发明调速电动机八极四引出线绕组传感器接线电路图；
图10为本发明双向可控硅换向调速电动机主电路调速电动机主电路二极六引出线原理电路图；
图11为本发明调速电动机二极六引出线模式线圈传感器接线电路图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
请参阅图1，本发明提供一种技术方案：一种调速电动机主电路用双向可控硅换向主电路结构，包括霍尔传感器(h)、双向可控硅(k)、半导体器件(t)、电容(c)、二极管(d)、电感(l)、电流传感器、减速控制器、加速控制器和电源，其中，双向可控硅换向主电路四引出线模式电路图如图1所示，在正转时，h1控制k1、k7和t1同时导通和关断，h2控制k3、k5和t2同时导通和关断，h3控制k2、k8和t1同时导通和关断，h4控制k4、k6和t2同时导通和关断；在反转时，h1控制k2、k8和t1同时导通和关断，h2控制k4、k6和t2同时导通和关断，h3控制k1、k7和t1同时导通和关断，h4控制k3、k5和t2同时导通和关断；同时，双向可控硅换向主电路四引出线模式开通时间图如图3所示，传感器h1、h2、h3和h4安装在电动机壳子或端盖上，传感器h1、h2、h3和h4之间相隔90度电工角度，引出线x1、x2、x3和x4之间相隔90度电工角度，传感磁铁安装在转子上，对应定子的电工角度，在大于90度和小于180之间。x表示电动机绕组的引出线，x1、x2、x3和x4链接在换向功率管，单层绕组头尾相链接，双层绕组头和头链接，尾和尾链接，转子设计一对磁极，定子需要四个槽，线圈可以是单匝，也可以是多匝，单层绕组定子需要两个线圈，双层绕组定子需要四个线圈，转子可以设计为励磁，也可以设计为永磁，转子每增加一对磁极，定子增加四个槽，单层绕组定子增加两个线圈，双层绕组定子增加四个线圈，转子可以设计为任意对磁极，双向可控硅换向调速电动机主电路二极四引出线原理电路图如图4所示，同时调速电动机二极四引出线模式线圈传感器接线电路图如图7所示，双向可控硅换向调速电动机主电路四极四引出线原理电路图如图5所示，同时调速电动机四极四引出线模式线圈传感器接线电路图如图8所示，双向可控硅换向调速电动机主电路八极四引出线原理电路图如图6所示，调速电动机八极四引出线绕组传感器接线电路图如图9所示。
实施例2
一种调速电动机主电路用双向可控硅换向主电路结构，包括霍尔传感器(h)、双向可控硅(k)、半导体器件(t)、电容(c)、二极管(d)、电感(l)和电源，其中，双向可控硅换向主电路六引出线模式电路图如图2所示，在正传时，h1控制k1、k11和t1同时导通和关断，h2控制k3、k9和t2同时导通和关断，h3控制k5、k7和t3同时导通和关断，h4控制k2、k12和t1同时导通和关断，且h5控制k4、k10和t2同时导通和关断，h6控制k6、k8和t3同时导通和关断；在反转时，h1控制k2、k12和t1同时导通和关断，h2控制k4、k10和t2同时导通和关断，h3控制k6、k8和t3同时导通和关断，h4控制k1、k11和t1同时导通和关断，h5控制k3、k9和t2同时导通和关断，h6控制k5、k7和t3同时导通和关断。x表示电动机绕组的引出线，x1、x2、x3、x4、x5和x6链接在换向功率管，线圈可以是单匝，也可以是多匝，单层绕组头尾相链接，双层绕组头和头链接，尾和尾链接，转子设计一对磁极，定子需要六个槽，单层绕组定子需要三个线圈，双层绕组定子需要六个线圈，转子可以设计为励磁，也可以设计为永磁，转子每增加一对磁极，定子增加六个槽，单层绕组定子增加三个线圈，双层绕组定子增加六个线圈，转子可以设计为任意对磁极。引出线和传感器，转子传感磁铁对应的电工角度要求：h1、h2、h3、h4、h5和h6之间相隔60度电工角度，不论多少对磁极，这个角度不会改变。x1、x2、x3、x4、x5和x6之间相隔60度电工角度，不论多少对磁极，这个角度不会改变，传感磁铁安装在转子上，对应定子的电工角度，在大于60度和小于180之间根据不同的应用场合自由选取，双向可控硅换向调速电动机主电路调速电动机主电路二极六引出线原理电路图如图10所示，同时调速电动机二极六引出线模式线圈传感器接线电路图如图11所示。
电动机引出线是成对增加，可以做等于或者是大于两对的任意对引出线。每增加一对引出线，换向主电路增加五个功率管，定子在对应转子的每一对磁场里，定子增加两个槽，引出线之间的电工角度等于360除以引出线数，有多少根引出线，就有多少个传感器，传感器之间的电工角度等于360除以传感器数，引出线增加，换向电路需要扩容，双向可控硅triac可以控制正反向导通和截止，在控制极没有驱动电流的时候，正反向都不导通。不会在电动机突然改变旋转方向的时候，造成反电势短路，烧坏功率管，使换向主电路工作更加稳定；
t表示igbt具有自关断能力的功率管，也可以是mosfet、igct、iegt、gto和gtr等大功率半导体器件，利用双向可控硅triac导通压降小《0.6伏特--1.2伏特》，可以节约大量的电能，有自关断能力的大功率半导体器件压降《2伏特--3伏特》之间。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
1.一种调速电动机主电路用双向可控硅换向主电路结构，其特征在于：包括霍尔传感器(h)、双向可控硅(k)、半导体器件(t)、电容(c)、二极管(d)、电感(l)、电流传感器、减速控制器、加速控制器和电源，其中，双向可控硅换向主电路四引出线模式电路图如图1所示，在正转时，h1控制k1、k7和t1同时导通和关断，h2控制k3、k5和t2同时导通和关断，h3控制k2、k8和t1同时导通和关断，h4控制k4、k6和t2同时导通和关断；在反转时，h1控制k2、k8和t1同时导通和关断，h2控制k4、k6和t2同时导通和关断，h3控制k1、k7和t1同时导通和关断，h4控制k3、k5和t2同时导通和关断；同时，双向可控硅换向主电路四引出线模式开通时间图如图3所示，传感器h1、h2、h3和h4安装在电动机壳子或端盖上，传感器h1、h2、h3和h4之间相隔90度电工角度，引出线x1、x2、x3和x4之间相隔90度电工角度，传感磁铁安装在转子上，对应定子的电工角度，在大于90度和小于180之间。x表示电动机绕组的引出线，x1、x2、x3和x4链接在换向功率管，单层绕组头尾相链接，双层绕组头和头链接，尾和尾链接，转子设计一对磁极，定子需要四个槽，线圈可以是单匝，也可以是多匝，单层绕组定子需要两个线圈，双层绕组定子需要四个线圈，转子可以设计为励磁，也可以设计为永磁，转子每增加一对磁极，定子增加四个槽，单层绕组定子增加两个线圈，双层绕组定子增加四个线圈，转子可以设计为任意对磁极。
2.根据权利要求1所述的一种调速电动机主电路用双向可控硅换向主电路结构，其特征在于：包括霍尔传感器(h)、双向可控硅(k)、半导体器件(t)、电容(c)、二极管(d)、电感(l)和电源，其中，双向可控硅换向主电路六引出线模式电路图如图2所示，在正传时，h1控制k1、k11和t1同时导通和关断，h2控制k3、k9和t2同时导通和关断，h3控制k5、k7和t3同时导通和关断，h4控制k2、k12和t1同时导通和关断，且h5控制k4、k10和t2同时导通和关断，h6控制k6、k8和t3同时导通和关断；在反转时，h1控制k2、k12和t1同时导通和关断，h2控制k4、k10和t2同时导通和关断，h3控制k6、k8和t3同时导通和关断，h4控制k1、k11和t1同时导通和关断，h5控制k3、k9和t2同时导通和关断，h6控制k5、k7和t3同时导通和关断。x表示电动机绕组的引出线，x1、x2、x3、x4、x5和x6链接在换向功率管，线圈可以是单匝，也可以是多匝，单层绕组头尾相链接，双层绕组头和头链接，尾和尾链接，转子设计一对磁极，定子需要六个槽，单层绕组定子需要三个线圈，双层绕组定子需要六个线圈，转子可以设计为励磁，也可以设计为永磁，转子每增加一对磁极，定子增加六个槽，单层绕组定子增加三个线圈，双层绕组定子增加六个线圈，转子可以设计为任意对磁极。引出线和传感器，转子传感磁铁对应的电工角度要求：h1、h2、h3、h4、h5和h6之间相隔60度电工角度，不论多少对磁极，这个角度不会改变。x1、x2、x3、x4、x5和x6之间相隔60度电工角度，不论多少对磁极，这个角度不会改变，传感磁铁安装在转子上，对应定子的电工角度，在大于60度和小于180之间根据不同的应用场合自由选取。
3.根据权利要求2所述的一种调速电动机主电路用双向可控硅换向主电路结构，其特征在于：电动机引出线是成对增加，可以做等于或者是大于两对的任意对引出线。每增加一对引出线，换向主电路增加五个功率管，定子在对应转子的每一对磁场里，定子增加两个槽，引出线之间的电工角度等于360除以引出线数，有多少根引出线，就有多少个传感器，传感器之间的电工角度等于360除以传感器数，引出线增加，换向电路需要扩容。
4.根据权利要求2所述的一种调速电动机主电路用双向可控硅换向主电路结构，其特征在于：t表示igbt具有自关断能力的功率管，也可以是mosfet、igct、iegt、gto和gtr等大功率半导体器件。
技术总结