室內(nèi)PG調(diào)速電機(jī)控制電路

電控設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)室內(nèi)電控設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)室內(nèi)PG調(diào)速電機(jī)掌握電路設(shè)計(jì)指引范圍本設(shè)計(jì)指引對(duì)室內(nèi)PG調(diào)速電機(jī)掌握電路的電路原理、各器件的參數(shù)計(jì)算選擇、相關(guān)技術(shù)要求和實(shí)際使用中的有關(guān)問題進(jìn)展了闡述。本設(shè)計(jì)指引適用于美的家用空調(diào)國內(nèi)事業(yè)部的室內(nèi)PG調(diào)速電機(jī)掌握電路的設(shè)計(jì)。標(biāo)準(zhǔn)性引用文件以下文件中的條款通過本標(biāo)準(zhǔn)的引用而成為本標(biāo)準(zhǔn)的條款。但凡注日期的引用文件，其隨后全部的修改單〔不包括訂正的內(nèi)容〕或均不適用于本標(biāo)準(zhǔn)，然而，鼓舞依據(jù)本標(biāo)準(zhǔn)達(dá)成協(xié)議的各方爭(zhēng)論是否可使用這些文件的最版本。但凡不注日期的引用文件，其最版本適用于本標(biāo)準(zhǔn)。QMN-J33.311空調(diào)室內(nèi)調(diào)速電機(jī)程序設(shè)計(jì)指引QMN-J34.103 塑封異步電機(jī)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)范.QMN-J52.016 單相電容運(yùn)轉(zhuǎn)異步電動(dòng)機(jī)QMN-J52.054光敏晶體管輸出型光電耦合器〔原標(biāo)準(zhǔn)號(hào)05.138〕定義無總述小功率分體機(jī)室內(nèi)風(fēng)機(jī)目前用的是PG調(diào)速塑封電機(jī)，為單向異步電容運(yùn)轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)。為了滿足保持轉(zhuǎn)速的穩(wěn)定。為到達(dá)以上目的，可承受可控硅調(diào)壓調(diào)速的方法來調(diào)整風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。為了保證所調(diào)電壓滿足轉(zhuǎn)速要求，則必需檢出電源的零點(diǎn)和測(cè)出風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，故在實(shí)際電路中，還需使用了過零檢測(cè)電路來檢出電源的零點(diǎn)．使用風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速檢測(cè)電路來檢測(cè)轉(zhuǎn)速，再通過調(diào)整可控硅導(dǎo)通角來使風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速到達(dá)系統(tǒng)要求。下面分別介紹各相關(guān)電路工作原理。電路原理PG調(diào)速電機(jī)工作原理簡(jiǎn)潔介紹現(xiàn)小功率分體機(jī)承受的室內(nèi)風(fēng)機(jī)電機(jī)為塑封PG調(diào)速電機(jī)，為單向異步電容運(yùn)轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)，級(jí)對(duì)數(shù)為四級(jí)，并帶轉(zhuǎn)速反響，電機(jī)每轉(zhuǎn)一周，輸出一個(gè)或多個(gè)方波信號(hào)。單向異步電動(dòng)機(jī)構(gòu)造簡(jiǎn)單，本錢低，振動(dòng)和噪音較小，并且只需單相電源供電，所以在家電行業(yè)中應(yīng)用廣泛。它主要由定子與轉(zhuǎn)子兩局部組成。定子局部由定子鐵心、繞組和基座組成，定子鐵心由硅鋼片壓成，且內(nèi)圓-此單向電機(jī)的定子有兩相繞組，兩相繞組的軸線在空間相差90°電角度，其中一相繞組稱為主1繞組，另一相繞組稱為副繞組或啟動(dòng)繞組。轉(zhuǎn)子局部由轉(zhuǎn)子鐵心、轉(zhuǎn)子繞組和轉(zhuǎn)軸組成。轉(zhuǎn)子鐵心也用硅鋼片沖制而成，且外園沖有很多槽，用以安放轉(zhuǎn)子導(dǎo)條。電機(jī)的定子兩相繞組通過溝通電后，在定，轉(zhuǎn)子之間的氣隙中產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，其旋轉(zhuǎn)速度叫同步轉(zhuǎn)速，以n1表示。n1的大小打算于通入電流的頻率和電機(jī)的極對(duì)數(shù)P，n1=60f/P(轉(zhuǎn)／分)。當(dāng)轉(zhuǎn)子導(dǎo)體被此旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的磁力線切割時(shí)，導(dǎo)體內(nèi)將產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。在轉(zhuǎn)子回路閉合的狀況下，轉(zhuǎn)子導(dǎo)體中就有電流流過，載流導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受到電磁力的作用而跟著旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)動(dòng)，其轉(zhuǎn)速為n。轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)會(huì)產(chǎn)生能量轉(zhuǎn)換，這就是異步電動(dòng)機(jī)的根本工作原理。由于使用的電源為單向溝通電，從上面所介紹的電機(jī)的繞組狀況而言，假設(shè)不在啟動(dòng)繞組上接電容，而直接在兩相繞組上加溝通電或只在主繞組上加溝通電，則產(chǎn)生的為脈動(dòng)磁場(chǎng)，不能給轉(zhuǎn)子供給啟動(dòng)力矩，故在實(shí)際電路中，承受在啟動(dòng)繞組電路中串接(即啟動(dòng)繞組)電路中串接電容器，此電容器在電機(jī)啟動(dòng)與運(yùn)轉(zhuǎn)過程中都參與工作，由于電路中串接電容，使副繞組(由于主繞組回路為感性)。當(dāng)電容參數(shù)設(shè)計(jì)適宜時(shí)(一般為通過試驗(yàn)選定能滿足要求的電容)，兩個(gè)繞組電流的相位差將接近90°，從而產(chǎn)生較大的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩，而啟動(dòng)電流較小。這樣來使電機(jī)獲得啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩?？煽毓枵{(diào)壓調(diào)速原理工作原理可控硅調(diào)速是用轉(zhuǎn)變可控硅導(dǎo)通角的方法來轉(zhuǎn)變電動(dòng)機(jī)端電壓的波形，從而轉(zhuǎn)變電動(dòng)機(jī)端電壓的有效值，到達(dá)調(diào)速的目的。當(dāng)可控硅導(dǎo)通角α1=180°時(shí)，電動(dòng)機(jī)端電壓波形為正弦波，即全導(dǎo)通狀態(tài)；當(dāng)可控硅導(dǎo)通角11α<180°時(shí)，電動(dòng)機(jī)端電壓波形如圖實(shí)線所示，即非全導(dǎo)通狀態(tài)，有效值減??；α越小，導(dǎo)通11狀態(tài)越少，則電壓有效值越小，所產(chǎn)生的磁場(chǎng)越小，則電機(jī)的轉(zhuǎn)速越低。由以上的分析可知，可控硅調(diào)速時(shí)電機(jī)轉(zhuǎn)速可連續(xù)調(diào)整，但這時(shí)電動(dòng)機(jī)電壓和電流波形不連續(xù)，波形差，故電動(dòng)機(jī)的噪音大，并帶來干擾。故在電路設(shè)計(jì)時(shí)，需考慮這方面的問題，應(yīng)有適當(dāng)?shù)臑V波電路。2電路原理圖CN612

R2551/1W C15 333/250VAC LE93L24 C141.2(1.5)uF/450V5

T2TR1BT131G

T1DZ112V

R30 C1100K104

470uF/25VR28 R29 D1511K/3W11K/3W N1N4007FAN_IN R242K

+5VR26IC6 PC817 560

INDOORFAN”工作原理簡(jiǎn)介承受分別元件實(shí)現(xiàn)TLP3526功能：電網(wǎng)溝通電源經(jīng)過電阻降壓，通過穩(wěn)壓管穩(wěn)壓，獲得12V直流電壓，主控芯片通過光耦PC817與強(qiáng)電隔離，掌握可控硅BT131導(dǎo)通與截止。各元器件作用D15、R28、R29、E9、DZ1、R30、C112V；R25、C15組成濾波電路，解決可控硅導(dǎo)通與截止對(duì)電網(wǎng)的干擾，通過EMI測(cè)試；同時(shí)防止可控硅兩端電壓突變，造成無門極信號(hào)誤導(dǎo)通。L2為扼流線圈，防止可控硅回路中電流突變，對(duì)TR1進(jìn)展保護(hù)；電感L2需放置在TR1后面。假設(shè)L2放置在TR1前端，由于電感L2為儲(chǔ)能元件，在TR1關(guān)斷和導(dǎo)通過程中，對(duì)R24形50V，R24簡(jiǎn)潔損壞。該點(diǎn)為市場(chǎng)質(zhì)量反響覺察的問題。各元器件選型結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)化要求，各元器件選型要求如下：C14為風(fēng)機(jī)啟動(dòng)電容。D151N4007；R28、R2911KΩ3W功率電阻；E9470uF25V電解電容；DZ112V0.5W穩(wěn)壓二極管；R30100KΩ0.25W碳膜電阻；C1104濾波電容即可；R2551Ω1WC150.33uF275VAC安規(guī)電容；L2100uH扼流線圈，并放在可控硅與電機(jī)之間；TR11A雙向可控硅BT131；R242KΩ0.5WIC6選用PC817；R26560Ω0.25W其中R30、R260805貼片電阻。3留意事項(xiàng)a、雙向可控硅TR1具有方向性，T1、T2接反后，電路不能正常工作；b、PC817中的發(fā)光二極管的電壓可承受+12VR261K即可；c、目前大局部實(shí)際PCB中均無R30、C1，R30可維持電路中的電流，避開消滅電流突變現(xiàn)象，C1可濾除高頻干擾；d、本元器件選型適用于小功率的室內(nèi)PG電機(jī)，如PG電機(jī)功率過大，則不能使用可控硅BT131〔1A〕R24的阻值。過零檢測(cè)原理電路原理圖D1 D2

+5VR2 C

R4 5.1K

DQ2

ZEROC2T1 AD3D4TRANS

D5 1N4007D6 1N4007

12KR312KR112K

C1

223B 1N4007*4工作原理簡(jiǎn)介電網(wǎng)溝通電源經(jīng)變壓器降壓后，先經(jīng)過整流，形成脈動(dòng)直流波形，同以下圖C點(diǎn)波形，經(jīng)過電阻分壓后，再經(jīng)過電容濾波，濾去高頻干擾成分，形成以下圖C點(diǎn)電壓波形：C0.7V時(shí)，三極管導(dǎo)通，在三極管集電極形成低電平；當(dāng)電壓再次降到低于0.7V時(shí)，三極管截止，三極管集電極通過上拉電阻，形成高電平。這樣通過三極管的反復(fù)導(dǎo)通、截止，在芯片過零檢測(cè)端口D100Hz脈沖波形，芯片通過推斷，檢測(cè)電壓的零點(diǎn)。各元器件選型結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)化要求，各元器件選型要求如下：D1~D41N4007；4D5、D61N4007；R1~R312K0.25W碳膜電阻，〔此處電流較大，0805封裝在市場(chǎng)有反響被燒壞，建議0.25W碳膜電阻〕0805貼片電阻；C1、C2223103濾波電容；Q29013三極管；R45.1K0.25W0805貼片電阻。留意事項(xiàng)該電路中，三極管依靠基極電壓動(dòng)作，此電壓由R2、R3分壓確定。使用貼片三極管時(shí)應(yīng)特別留意不能承受DTC143、DTA143等內(nèi)部集成電阻的貼片三極管，可使用NT8050-D9D。風(fēng)速檢測(cè)電路電路原理圖工作原理簡(jiǎn)介+12V電源供給應(yīng)電機(jī)內(nèi)置風(fēng)速檢測(cè)電路使用，目前我司常用的風(fēng)機(jī)每轉(zhuǎn)一周，輸出1個(gè)脈沖方波，風(fēng)機(jī)內(nèi)置風(fēng)速檢測(cè)電路輸出波形通過一個(gè)限流電阻后，再通過103瓷片電容濾波，二極管1N4148鉗位，保證輸入芯片腳的電壓低于芯片的安全工作電壓〔風(fēng)機(jī)不轉(zhuǎn)時(shí)芯片反響電壓在5.5V左右〕可控硅導(dǎo)通角，提高風(fēng)機(jī)電壓的有效值，使風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速增大；轉(zhuǎn)速高于目標(biāo)轉(zhuǎn)速，則減小可控硅導(dǎo)通角，降低風(fēng)機(jī)電壓的有效值，使風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速變低。各元器件選型結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)化要求，各元器件選型要求如下：D13選用IN4148，盡量選用插件二極管；R215.1K0.25W0805貼片電阻；C12103濾波電容；留意事項(xiàng)電機(jī)內(nèi)置檢測(cè)電路中使用掌握器供給的+12V+12V電源不會(huì)超出霍爾元件的耐壓值。固態(tài)繼電器調(diào)壓調(diào)速原理工作原理固態(tài)繼電器調(diào)速是通過轉(zhuǎn)變固態(tài)繼電器內(nèi)部可控硅導(dǎo)通角的方法來轉(zhuǎn)變電動(dòng)機(jī)端電壓的波5形，從而轉(zhuǎn)變電動(dòng)機(jī)端電壓的有效值，到達(dá)調(diào)速的目的，內(nèi)部工作原理和前面可控硅調(diào)速原理完全一樣，以下不作重復(fù)。固態(tài)繼電器是把可控硅及光耦集成在一個(gè)IC里面。電路原理圖工作原理簡(jiǎn)介承受AQH2223固態(tài)繼電器內(nèi)部光耦FANSpeedMCU掌握AQH2223導(dǎo)通與截止。各元器件作用FUSE2保險(xiǎn)絲；ZR1 安規(guī)器件；C11,C15 Y電容，EMC器件；C13 X電容，EMC器件；R19,R20,Q2 MCU掌握電路；R16限流電阻與AQH2223內(nèi)部光耦串聯(lián)；C14風(fēng)機(jī)電容；R13、C12組成濾波電路，解決可控硅導(dǎo)通與截止對(duì)電網(wǎng)的干擾，通過EMI測(cè)試；同時(shí)防止可控硅兩端電壓突變，造成無門極信號(hào)誤導(dǎo)通。L2為扼流線圈，防止可控硅回路中電流突變，對(duì)TR1進(jìn)展保護(hù)；電感L2需放置在TR1后面。各元器件選型FUSE2、ZR1、C14不作具體介紹；C11，C15，C13依據(jù)EMC試驗(yàn)效果選型，在PCB板上作預(yù)留；R192K、R205.1K0.25W0805貼片電阻；Q29013NPN三極管，封裝可選用插件式或者貼片式；R160.5W510Ω1K阻值，但掌握電流偏小，對(duì)AQH223掌握效果不好；R1351Ω1W氧化膜電阻；C120.33uF275VAC安規(guī)電容；6L1100uH扼流線圈，并放在可控硅與電機(jī)之間；IC50.9AAQH2223。留意事項(xiàng)本電路是集成形式的可控硅掌握電路，根本的留意事項(xiàng)和可控硅電路大同小異。需特別留意的是PCB布板時(shí)IC5的掌握端〔弱電〕與強(qiáng)電端的爬電距離，及R16的選型。第一次修訂說明：5.1.1PG調(diào)速電機(jī)工作原理簡(jiǎn)潔介紹局部?jī)?nèi)容。修改了5.2.2電路原理圖，原理圖見修訂中文件，老原理圖如下：增加了5.2.3工作原理簡(jiǎn)介中的留意，介紹原理圖更改的緣由。5.2.4各元器件作用局部?jī)?nèi)容。5.2.5各元器件選型局部?jī)?nèi)容。更正了留意事項(xiàng)中的錯(cuò)字。修改了5.3.1電路原理圖，原理圖見修訂中文件，老原理圖如下：5.3.3各元器件選型局部?jī)?nèi)