[發明專利]電動機轉速調節用的消諧式變頻器

無效

• 申請號: 00102800.6
• 申請日: 2000-02-23
• 公開（公告）號: CN1265536A
• 公開（公告）日: 2000-09-06
• 發明（設計）人: 徐會明
• 申請（專利權）人: 徐會明
• 主分類號: H02P7/36
• 分類號: H02P7/36;H02P7/628
• 代理公司: 北京京強專利事務所
• 代理人: 林強

本發明涉及一種轉速調節用的變頻器，特別涉及一種電動機轉速調節用的消諧式變頻器。

目前，市面上出現的用作電動汽車、電動摩托車、刨床、吊車、電梯、水泵、風機、壓縮機、電動機等轉速調節的變頻器，大都采用正弦波脈寬調制原理(SPWM)制成的變頻器(參閱“電力電子技術”1999.第5期)，這種變頻器的缺點是：1.所控制的電動機不能長期在低速下運行，電動機常被燒壞。2.節能效果不佳。3.由于變頻器輸出波形中的諧波分量較大而使電動機的效率不高。

本發明的目的在于提供一種電動機轉速調節用的消諧式變頻器，其特點是所控制的電動機能長期在低速條件下運行，其次是節能效果提高50％以上，最后是電動機效率高。

本發明的實施方案如下：是采用變頻器除具有SPWM的變頻變壓，穩頻穩壓外，再賦予抑制諧波的作用，即shet技術，具體措施是由三相整流橋、直流濾波器、三相逆變器、三相電動機、多路隔離電源、開關量信號、模擬量信號、六路隔離驅動器、變壓變頻控制器、保護信號輸出和顯示器所組成，其中所述多路隔離電源的輸出端與三相整流橋的輸入端相聯，三相整流橋輸出端的兩個端子與直流濾波器的兩個輸入端相聯，直流濾波器的正極與三相逆變器的P端相聯，而其負極與三相逆變器的N端相聯，三相逆變器U、V、W三端分別與三相電動機的三條輸入端相聯，開關量信號和模擬量信號的輸出端分別與變壓變頻控制器的P1.1-P1.8和P2.1-P2.8口相聯，變壓變頻控制器中的P3.1-P3.8與保護信號的輸入端相聯，而其中的P4.1-P4.8與顯示器的輸入端相聯，而變壓變頻控制器P3.1-P3.8與六路隔離驅動器的輸入端相聯，六路隔離驅動器的輸出端與三相逆變器的6個逆變功率管的控制腿相聯。

本發明的優點是可以控制電動機長期低速運行和節能效果高，電動機效率也高。

下面的優選例結合附圖對本發明作詳細描述。

圖1是本發明的各部件聯接方塊簡圖。

[例1]用三相380V市電作能源(5)，加到由6RI75G120型的三相整流電橋(1)的三相輸入端，其輸出端的兩個端子上即可獲得約為510V的直流電壓，由于整流后的直流電壓的脈動量較大，故采用兩只4700μF/450V電容器串聯，作為直流濾波器(2)，使脈動量大大降低，并附合后續電路的脈動要求。三相逆變器(3)采用日本三菱公司生產的智能型IGBT模塊(IPM)型號為PM25RSB120，內有七只IGBT管子，其中用六只IGBT管構成三相逆變器(3)，將經過濾波后的直流電壓的正極加到該模塊的P端，直流電壓的負極加到該模塊的N端，而模塊的U、V、W三端分別負載三相電動機(4)的三條輸入線相聯。至此，便完成了主電路的聯接。

逆變器(3)將輸出一個頻率和電壓都可改變的三相交流電，輸出頻率越高電動機的轉速越高，輸出電壓越高電動機的轉矩越大可拖動的貨物越重，一旦電動機(4)的參數確定后，(3)所要輸出的頻率和電壓的最大值就被確定，該電動機的轉速和轉矩的變化情況(即工況)是由電動機的應用場所的要求來確定，如自動流水線傳送帶的轉速人多時快些，人少時慢些，而最快與最慢的轉速范圍是事先有預計的，這受工況的改變都由(3)來完成。而(3)僅僅是一個功率元件，必須要有一個具有智能功能的控制部分去控制。

控制部分是由市售通用的開關量信號(6)、模擬量信號(7)、變壓變頻控制器(9)和六路隔離驅動電路(8)組成，而多路隔離電源(5)僅向各種電路提供電源。

開關量信號(6)是指煞車、倒車、電壓越限、電流越限等反映“有”與“無”的信號量。模擬量信號與變壓變頻控制器(9)的P1.1-P1.8口相接，而模擬量信號(7)是指電壓電流等數值大小發生改變時，要求電動機的轉速也作相應的改變，模擬量信號與變壓變頻控制器(9)的P2.1-P2.8口相接，這兩類信號的含意及與工況之間的相互關系都是在事先規定好的。變壓變頻控制器(9)時刻在訪問開關量信號(6)和模擬量信號(7)的各個輸入值，如訪問到有煞車信號，則執行煞車工況，如訪問到有倒車信號就作先停車后反轉的倒車工況。當訪問到模擬量信號(7)中數值大小發生變化時就作相應的處理，例如無級調速車床，要求(7)中電壓高時轉速高，則(9)就會按(7)之電壓傳輸出相應的頻率(即轉速)和電壓。內中的軟件是按應用場合和用戶的要求編制的，但是(9)中所發出的工況控制信號不僅僅具有附合需要的輸出電壓和頻率信號，而且具有諧度抑制功能。