电风扇遥控调速器的制作方法

专利名称：电风扇遥控调速器的制作方法技术领域：本实用新型涉及电动机的速度控制装置，尤其是涉及一种电风扇遥控调速器。通过发出遥控信号改变作为驱动元件之双向可控硅的触发导通角，可以实现电风扇遥控调速，但是存在着严重的谐波失真和射频干扰，对供电电网造成污染，对风扇电机产生不良影响，而且当调相角大于60°时，风扇电机易发生堵转现象。本实用新型的目的在于针对上述之不足提出一种改进型电风扇遥控调速器。本实用新型由遥控接收器1、锁存比例调节器2、压控单稳态电路3、过零控制电路4、触发电路5、交替复合电源6、双向可控硅KS、速度显示灯XD和外接线M、N组成，并配以一定形状的外壳构成实用产品。它实质上是一个二端网络组件，外接线M接至电网相线，另一外接线N接至风扇电机绕组一端，从而串联于风扇电机的主回路。当遥控接收器1接收到调速信号后，由锁存比例调节器2转换成相应的电平并锁存，压控单稳态电路3在该电平控制下按相应的占空比工作，并通过过零控制电路4及触发电路5触发驱动元件之双向可控硅KS。双向可控硅KS周期内导通与截止的时间比，完全受控于压控单稳态电路3的信号占空比，由此达到调速目的。由于压控单稳态电路3的信号占空比在调速信号控制下可在零至100％的范围内无级变化，因此，本实用新型可以实现电风扇在零至全速范围内任意无级调速。为指示风扇电机转速，在双向可控硅KS第一、二电极之间跨接速度显示灯XD。工作时该灯以一定的频率闪亮，如果闪亮间隔时间长，表示转速快，反之亦反。如果一直发亮或熄灭，分别表示风扇电机转速为零或工作在全速状态。本实用新型的特征之一是采用以运算放大器为主体的锁存比例调节器2。它由场效应管FET、同相比例器PR1、反相比例器PR2和电容C1组成。场效应管FET栅极接至遥控接收器1输出端，电容C1跨接在场效应管FET栅极与“地”之间，场效应管FET漏极接有同相比例器PR1和反相比例器PR2，它们的输出分别经包括二极管D1、D2的隔离部件接至压控单稳态电路3。遥控接收器1接收到调速信号，对电容C1进行充电或放电，使场效应管FET的栅极电压升高或降低，同相比例器PR1和反相比例器PR2的输入端同时受其控制。如果场效应管FET栅压受调速信号控制下降，同相比例器PR1的输出也下降，反相比例器PR2的输出则上升，反之亦反。从而将接收到的调速信号脉冲长短变换成相应的电压值。由于场效应管FET具有高阻抗输入特性，在接收到调速信号后，电容C1的充电电压能够一直保持至下一个调速信号的到来，比例器PR1、PR2的输出电平也能在此期间一直锁存，直至下一个调速信号到来再改变其输出电平，并以此控制压控单稳态电路3输出信号占空比，达到控制单位时间内送往风扇电机绕组的交流正弦周波数，以实现调速。本实用新型的另一特征是采用以简单晶体管电路构成的过零控制电路4。该电路受压控单稳态电路3的输出脉冲电平控制，具有触发自保功能。它由晶体管BG1、BG2以及电阻R9、R10组成。晶体管BG1为晶体管BG2提供正反馈，其集电极与晶体管BG2的基极相连接，都接至压控单稳态电路3输出端，而晶体管BG2集电极输出接至触发电路5输入端，即可控硅SCR控制极。压控单稳态电路3输出脉冲高电平，使晶体管BG2导通，由于晶体管BG1的强正反馈，晶体管BG2一经触发导通便自锁，即使输入端的触发脉冲变为低电平也不能使其截止。只有其工作电压Uec随电网电压过零瞬间，才能恢复截止状态，其输入端又受压控单稳态电路3输出脉冲控制。双向可控硅KS的触发电路5由可控硅SCR和D5～8桥式整流电路组成。可控硅SCR阳极、阴极分别接桥式整流电路正、负输出端，而控制极即触发电路5输入端接过零控制电路4输出端，桥式整流电路一输入端接双向可控硅KS第一电极，另一输入端经小电阻R12接双向可控硅KS第二电极，而桥式整流电路正输出端接限流电阻R11，负输出端接“地”。触发电路5受过零控制电路4控制，它们的工作状态恰好相反。晶体管BG2导通，触发电路5输入置于低电平，不能触发双向可控硅KS，当电网电压过零时，如果此时压控单稳态电路3输出低电平，由于晶体管BG2截止，触发电路5输入端处于高电平而导通，双向可控硅KS控制极获得触发电流而导通，从而驱动风扇电机。双向可控硅KS的每次触发导通都被控制在交流电网电压过零时，保证送往风扇电机绕组的正弦周波都是完整的正弦波，从而消除谐波失真和射频干扰。本实用新型再一特征是采用交替复合电源6对整个控制系统供电，即利用双向可控硅KS截止时主电极的端电压和导通时主电极的负载电流对控制系统交替供电。交替复合电源6由电流互感器BL、限流电阻R11、整流二极管D3、D4和滤波电容C2组成。电流互感器BL初级线圈一端接本实用新型的外接线M，另一端与双向可控硅KS第二电极连接，还通过小电阻R12接至双向可控硅KS门极，双向可控硅KS门极接D5～8桥式整流电路的一个输入端，双向可控硅KS第一电极接本实用新型外接线N和桥式整流电路另一个输入端。电流互感器BL次级线圈一端接整流二极管D3阳极，另一端接“地”，整流二极管D3、D4阴极相互连接，而整流二极管D4阳极接限流电阻R11，限流电阻R11另一端接桥式整流电路正极输出端，限流电阻R11与整流二极管D4阳极之间的节点接晶体管BG2集电极电阻R10和晶体管BG1发射极，整流二极管D3、D4阴极之间的节点与“地”之间跨接滤波电容C2。接通电网电压后，交替复合电源6开始工作。当双向可控硅KS截止时，其主电极两端加有分别经电流互感器BL初级线圈和风扇电机绕组的电网电压，该电压由限流电阻R11降压，再经整流二极管D4和滤波电容C2整流滤波后提供控制系统直流工作电压U；而当双向可控硅KS导通时，其主电极端电压消失，但其主电极间存在较大负载电流，经由串联于主电极的电流互感器BL感应出交流低电压，再经整流二极管D3和滤波电容C2整流滤波后提供控制系统直流工作电压U’。直流工作电压U、U’先后自动转换衔接，交替供电，保证控制系统始终有稳定连续的直流工作电压。交替复合电源6不单独对电网电压构成回路，仅通过2根外接线M、N串联于风扇电机绕组主回路，可以使整个控制系统耗电下降至毫瓦级。与现有技术相比，本实用新型的优点是既可以实现从零速至全速范围内的遥控无级调速，又可以克服可控硅调速存在的谐波失真和射频干扰，而且节电显著。一般电风扇采用本实用新型在调速状态下比使用电抗器式调速器至少省电20％。附图为本实用新型的电原理图。实施例本例电网电压为交流220伏，频率50赫兹。附图中无源元件的额定值如下C1、C210μF，R14.7KΩ，R2、R4、R520KΩ，R3、R6100KΩ，R7、R8200KΩ，R92KΩ，R101KΩ，R11110KΩ，R1227Ω。权利要求1.一种包括遥控接收器1、压控单稳态电路3、触发电路5、双向可控硅KS、速度显示灯XD和外接线M、N的电风扇遥控调速器，其特征在于采用了将遥控接收器1接收到的调速信号转换成相应的电平并锁存的锁存比例调节器2，采用了将双向可控硅KS的每次触发导通都控制在交流电网电压过零时的过零控制电路4以及利用双向可控硅KS截止时主电极的端电压和导通时主电极的负载电流对控制系统交替供电的交替复合电源6。2.如权利要求1所述的电风扇遥控调速器，其特征在于锁存比例调节器2是以运算放大器为主体，由场效应管FET、同相比例器PR1、反相比例器PR2和电容C1组成，场效应管FET栅极接至遥控接收器1输出端，电容C1跨接在场效应管FET栅极与“地”之间，场效应管PET漏极接有同相比例器PR1和反相比例器PR2，它们的输出分别经包括二极管D1、D2的隔离部件接至压控单稳态电路3。3.如权利要求1、2所述的电风扇遥控调速器，其特征在于过零控制电路4由晶体管BG1、BG2以及电阻R9、R10组成，晶体管BG1为晶体管BG2提供正反馈，其集电极与晶体管BG2基极相连接，都接至压控单稳态电路3输出端，而晶体管BG2集电极输出接至触发电路S输入端。4.如权利要求1、2所述的电风扇遥控调速器，其特征在于交替复合电源6由电流互感器BL、限流电阻R11、整流二极管D3、D4和滤波电容C2组成，电流互感器BL初级线圈一端接外接线M，另一端与双向可控硅KS第二电极连接，还通过小电阻R12接至双向可控硅KS的门极，双向可控硅KS的门极接D5～8桥式整流电路的一个输入端，双向可控硅KS的第一电极接外接线N和桥式整流电路的另一个输入端，电流互感器BL次级线圈一端接整流二极管D3的阳极，另一端接“地”，整流二极管D3、D4阴极相互连接，而整流二极管D4的阳极接限流电阻R11，限流电阻R11的另一端接桥式整流电路正极输出端，限流电阻R11与整流二极管D4阳极之间的节点接晶体管BG2集电极电阻R10和晶体管BG1发射极，整流二极管D3、D4阴极之间的节点与“地”之间跨接滤波电容C2。专利摘要一种包括遥控接收器1、压控单稳态电路3、触发电路5、双向可控硅KS、速度显示灯XD和外接线M、N的电风扇遥控调速器，还采用了锁存比例调节器2、过零控制电路4以及交替复合电源6。既可以实现从零速至全速范围内的遥控无级调速，又可以克服可控硅调速存在的谐波失真和射频干扰，而且节电显著。一般电风扇采用本实用新型在调速状态下比使用电抗器式调速器至少省电20％。文档编号F04D27/02GK2049288SQ8920436公开日1989年12月13日 申请日期1989年3月24日 优先权日1989年3月24日发明者何礼高 申请人:何礼高