專利名稱：列車(輪船)交流風扇系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明的列車(輪船)交流風扇系統(tǒng)屬直流變交流的變電裝置。
鐵路客運列車(輪船)目前還廣泛使用電風扇作為夏天降溫設備。但以往一直用直流電動機作風扇電機。由于直流電動機的固有缺陷，即有電刷換向器的滑動接觸，使可靠性大大下降，其電機的效率也較低，尤其是我國還廣泛使用這種風扇電機，這不僅大大降低能源利用率，而且維修量大，浪費了大量人力物力。
由于直流風扇電動機可靠性差，能量利用率低，用交流拖動代替直流拖動已成為當代學者研究的主要方向。作為列車風扇用電機的交流化，已有多種方案，其主要的方案有(1)無刷直流電動機即采用磁極旋轉式，定子為三相交流繞組的同步電動機，并用功率晶體管作為開關。這種裝置的優(yōu)點是無電刷，即無接觸?？煽啃杂兴纳疲夷艿玫脚c直流電機幾乎相同的調速性好、起動力矩大的特點。其主要缺點是電機結構復雜，且電子線路每臺一套，需使用較大容量的功率晶體管，因此成本高，體積大，而且因定子電流是方波，其噪聲也相當大。
(2)開關磁阻電動機與上述方案相仿，只是電機定子為八極，轉子六極的磁阻式電機。其結構簡單，本身的成本較低，可靠性也較好，但單臺電機需要一套控制線路，故整個裝置的成本比直流電機高，其主要缺點還在于噪聲大，不適于作風扇電機。
(3)單臺異步變頻調速電機為單相或三相異步電動機，定子用變頻裝置供電，電機成本低，可靠性好，但變頻裝置成本較高。
本發(fā)明的目的是制造一種成本低、噪聲小、可靠性高、性能好的列車(輪船)交流風扇系統(tǒng)。
本發(fā)明的交流風扇系統(tǒng)，是采用逆變器將直流電逆變成三相交流電供給火車或輪船多臺風扇異步電動機。具體方案是將直流電源的輸出端分別直接接于逆變器的主電路的輸入端和逆變器控制線路部分的直流/直流變換器的輸入端，逆變器主電路的輸出端直接接于交流異步電動機繞組，直流/直流變換器通過高頻PWM方法將輸入的直流電源轉換為幾組彼此隔離的直流電源，分別供給波形發(fā)生電路和隔離驅動電路。經隔離驅動電路隔離放大后的信號，輸出給逆變器主電路的功率晶體管，保護電路連接于逆變器主電路與波形發(fā)生電路之間。
本發(fā)明的列車(輪船)交流風扇系統(tǒng)的技術方案的主要特點是(1)采用性能好，效率高，結構簡單，運行平穩(wěn)，可靠性好，價格低的異步電動機作風扇電機;
(2)采用群控方式，由一臺逆變器供給多臺電風扇，如由一臺控制器控制一臺風扇，變?yōu)橐还?jié)車廂由一臺逆變器控制整個車廂的電風扇。從而大大降低了成本，況且由于異步電機的故障率低，逆變器的工藝精良，故整個系統(tǒng)故障率低，可靠性高，性能好，維修量小;
(3)逆變器可根據不同需要通過軟件系統(tǒng)設計多檔速度，在低速時用低頻供電，高速時用高頻供電，實現多檔速度運行，使系統(tǒng)始終工作在較高的效率下，以降低能耗，提高電機的特性。
附

圖1.為本發(fā)明列車(輪船)交流風扇系統(tǒng)的電路框圖。
附圖2.為本發(fā)明列車(輪船)交流風扇系統(tǒng)的實施例電路圖。
下面結合附圖1及附圖2，詳細地敘述本發(fā)明的技術方案及實施。
本發(fā)明列車(輪船)交流風扇系統(tǒng)的逆變器主電路(1)的輸入端直接接于直流電源(44-65V)，其輸出端連接于異步電動機的繞組，主電路(1)由六只大功率晶體管或場效應管組成三相逆變橋，由功率晶體管(或場效應管)的通斷，將輸入的直流電逆變成頻率為50或60Hz的三相正弦交流電供給三相異步電動機(6)。
本發(fā)明列車(輪船)交流風扇系統(tǒng)逆變器的控制線路由直流/直流變換器(2)、波形發(fā)生電路(3)、隔離驅動電路(4)及保護電路(5)所組成。
直流/直流變換器(2)采用高頻PWM技術，用振蕩的辦法，通過高頻變壓器將直流電源轉換成五路彼此相互隔離的直流電源，其中一路供給波形發(fā)生電路(3)，另四路供給隔離驅動電路(4);
波形發(fā)生電路(3)，是把直流變?yōu)槿嘟涣麟姷闹骺刂齐娐?，本電路的實施例是采?031單片微型計算機來產生三相正弦脈寬調制波，送給隔離驅動電路(4)。這部分是整個系統(tǒng)的心臟部分，除了正常運行時的波形以外，為防止電機起動時的過大起動電流，微機軟件中還包括降壓起動程序，使起動時電壓分別為0.5和0.75倍的正常電壓。
隔離驅動電路(4)的電源來自于直流/直流變換器(2)，它的作用是將波形發(fā)生電路(3)輸出的三相正弦脈寬調制波經隔離放大后輸出給主電路(1)中的功率晶體管或場效應管，控制功率晶體管或場效應的通斷。
保護電路(5)連接于主電路(1)與波形發(fā)生電路(3)之間，它的作用是檢測主電路(1)的電流，如超過允許值時，即給出過流信號，控制波形發(fā)生電路(3)停止波形輸出，以防止大功率晶體管因過流而損壞。
權利要求
1.一種列車(輪船)交流風扇系統(tǒng)其特征在于逆變器主電路(1)的輸入端連接于直流電源，其輸出端連接于交流異步電動機(6)的繞組，逆變器控制線路中的直流/直流變換器(2)的輸入端與主電路(1)的輸入端并聯(lián)，其轉換成的多路直流電源的輸出分別連接于波形發(fā)生電路(3)和隔離驅動電路(4)輸入端，波形發(fā)生電路(3)輸出端輸出的三相正弦脈寬調制波輸給隔離驅動電路(4)的輸入端，經隔離驅動電路(4)隔離放大后送給主電路(1)中的功率晶體管或場效應管，控制波形發(fā)生電路(3)波形輸出的保護電路(5)連接于主電路(1)與波形發(fā)生電路(3)之間。
2.根據權利要求1所述的列車(輪船)交流風扇系統(tǒng)，其特征在于采用交流異步電動機作風扇電機。
3.根據權利要求1或2所述的列車(輪船)交流風扇系統(tǒng)，其特征在于采用一臺逆變器控制多臺風扇電機。
全文摘要
一種列車(輪船)交流風扇系統(tǒng)采用逆變器將直流電逆變成交流電，供給一節(jié)車廂的所有風扇異步電動機，其系統(tǒng)由逆變器和異步電動機組成。逆變器由主電路、直流/直流換器、波形發(fā)生電路、膈離驅動電路和保護電路所組成。它克服了目前國內外列車上使用的電風扇裝置所存在的可靠性差、效率低、成本高的缺點，是至今為止，一種比較理想的技術方案。
文檔編號F04D27/02GK1058076SQ90105698
公開日1992年1月22日 申請日期1990年7月7日 優(yōu)先權日1990年7月7日
發(fā)明者莊心復, 黃圣國, 陳建坤, 葛紅娟, 胡育文, 葛金鳳 申請人:南京航空學院