[實(shí)用新型]一種變頻器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200920059140.0
• 申請日: 2009-06-23
• 公開（公告）號(hào): CN201435712Y
• 公開（公告）日: 2010-03-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙立濤;張成飛;林新陽;張益安
• 申請（專利權(quán)）人: 東莞玖龍紙業(yè)有限公司
• 主分類號(hào): H02P27/06
• 分類號(hào): H02P27/06
• 代理公司: 廣州粵高專利商標(biāo)代理有限公司
• 代理人: 羅曉林;李志強(qiáng)

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種變頻器，特別是針對(duì)一般小功率交流異步電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速要求的變頻器。

背景技術(shù)

隨著生產(chǎn)技術(shù)的不斷發(fā)展，直流拖動(dòng)的薄弱環(huán)節(jié)逐步顯露出來。由于換向器的存在，直流電機(jī)的維護(hù)量加大，單機(jī)容量、最高轉(zhuǎn)速以及使用環(huán)境都受到限制。另一方面，作為耗能大國，為了可持續(xù)發(fā)展，人們不得不考慮如何節(jié)省能源，于是，結(jié)構(gòu)簡單、運(yùn)行可靠、維護(hù)方便、價(jià)格低廉的異步電動(dòng)機(jī)重新走入人們的視野。從20世紀(jì)30年代開始，人們致力于交流調(diào)速技術(shù)的研究，然而進(jìn)展緩慢。但20世紀(jì)60年代以后，特別是70年代以來，隨著電力電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)的迅速發(fā)展，交流傳動(dòng)與控制技術(shù)成為目前發(fā)展最為迅速的技術(shù)之一，電氣傳動(dòng)技術(shù)面臨著一場歷史革命，即交流調(diào)速取代直流調(diào)速和計(jì)算機(jī)數(shù)字控制技術(shù)取代模擬控制技術(shù)已成為發(fā)展趨勢。

電機(jī)交流變頻調(diào)速技術(shù)是當(dāng)今節(jié)電、改善工藝流程以提高產(chǎn)品質(zhì)量和改善環(huán)境、推動(dòng)技術(shù)進(jìn)步的一種主要手段。變頻調(diào)速以其優(yōu)異的調(diào)速和起制動(dòng)性能，高效率、高功率因數(shù)和節(jié)電效果，廣泛的適用范圍及其它許多優(yōu)點(diǎn)而被國內(nèi)外公認(rèn)為最有發(fā)展前途的調(diào)速方式，并以體積小、重量輕、通用性強(qiáng)、保護(hù)功能完善、可靠性高、操作簡便等優(yōu)點(diǎn)，深受鋼鐵、冶金、礦山、石油、化工、醫(yī)藥、紡織、機(jī)械、電力、輕工、造紙、印刷、卷煙、自來水等行業(yè)的歡迎，效益非常顯著。變頻調(diào)速雖然在各個(gè)方面有其優(yōu)勢，但其早期昂貴的造價(jià)和可靠性問題使許多用戶望而卻步。降低造價(jià)和提高可靠性一直是交流變頻調(diào)速的重要課題。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型是為了解決變頻器的造價(jià)高，可靠性差等問題。

要解決以上問題，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種變頻器，用于三相交流異步電動(dòng)機(jī)的變頻控制，所述變頻器包括整流電路、IPM智能功率模塊、SPWM正弦脈沖寬度調(diào)節(jié)控制器、單片機(jī)、鍵盤顯示電路、串口，所述整流電路與IPM智能功率模塊、SPWM正弦脈沖寬度調(diào)節(jié)控制器連接，所述IPM智能功率模塊與所述SPWM正弦脈沖寬度調(diào)節(jié)控制器之間用光耦隔離，所述單片機(jī)與SPWM正弦脈沖寬度調(diào)節(jié)控制器、鍵盤顯示電路連接，所述單片機(jī)上裝有串口。

所述IPM智能功率模塊選取PS21865模塊，PS21865模塊采用第5代低功耗IGBT絕緣柵雙極型晶體管芯，IGBT絕緣柵雙極型晶體管芯內(nèi)置優(yōu)化后的柵級(jí)驅(qū)動(dòng)電路、短路保護(hù)電路和驅(qū)動(dòng)電壓欠壓保護(hù)電路。

所述IGBT絕緣柵雙極型晶體管芯，是由BJT雙極型三級(jí)管和MOS絕緣柵型場效應(yīng)管組成的復(fù)合全控型電壓驅(qū)動(dòng)式功率半導(dǎo)體器件。

所述SPWM正弦脈沖寬度調(diào)節(jié)控制器選取SA866AE變頻調(diào)速芯片。

所述按鍵顯示電路選取普通的數(shù)碼管和復(fù)位按鍵，控制SPWM正弦脈沖寬度調(diào)節(jié)控制器中的SA866AE變頻調(diào)速芯片輸出的波形。

所述單片機(jī)為AT89S52單片機(jī)，監(jiān)控整個(gè)變頻器的運(yùn)行，通過Modbus協(xié)議編寫單片機(jī)AT89S52的通訊程序，經(jīng)過串口與上位機(jī)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換。

所述串口電平轉(zhuǎn)換芯片選擇Max232芯片，該Max232芯片是單片機(jī)與電腦的RS-232標(biāo)準(zhǔn)串口通訊用的串口電平轉(zhuǎn)換芯片。

本實(shí)用新型采用多功能高集成度專用SPWM正弦脈沖寬度調(diào)節(jié)控制器SA866AE變頻調(diào)速芯片和IPM智能功率模塊PS21865模塊，整體結(jié)構(gòu)簡單，具有比較完善的功能。本實(shí)用新型用于三相交流異步電動(dòng)機(jī)的變頻控制，可滿足對(duì)控制精度要求不高的情況，控制可靠、造價(jià)低廉、維護(hù)簡單，與動(dòng)輒數(shù)萬元的變頻器相比性價(jià)比極高，尤其在簡單應(yīng)用的場合，可以作為首選方案。

附圖說明

圖1本實(shí)用新型系統(tǒng)圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖進(jìn)行說明。

本實(shí)用新型提出一種變頻器，包括整流電路、IPM智能功率模塊、SPWM正弦脈沖寬度調(diào)節(jié)控制器、單片機(jī)、鍵盤顯示電路、串口，所述整流電路與IPM智能功率模塊、SPWM正弦脈沖寬度調(diào)節(jié)控制器連接，所述IPM智能功率模塊與所述SPWM正弦脈沖寬度調(diào)節(jié)控制器之間用光耦隔離，所述單片機(jī)與SPWM正弦脈沖寬度調(diào)節(jié)控制器、鍵盤顯示電路連接，所述單片機(jī)上裝有串口。

如圖1所示，通用小功率變頻電源采用單相或三相交流電220伏供電，經(jīng)整流電路整流濾波后送入逆變橋，再由逆變橋?qū)⒃撝绷麟娔孀兂扇郪VVF(Variable?Voltage?Variable?Frequency)電源，以驅(qū)動(dòng)電機(jī)。