[實用新型]基于DSP的高壓轉子變頻調速裝置

有效

• 申請號: 201120441115.6
• 申請日: 2011-11-09
• 公開（公告）號: CN202285386U
• 公開（公告）日: 2012-06-27
• 發明（設計）人: 劉慶榮;劉東水;于洋;焦輝廣;秦彭;李聚光;劉軍龍
• 申請（專利權）人: 河北玖翔節能技術有限公司
• 主分類號: H02P27/06
• 分類號: H02P27/06
• 代理公司: 石家莊眾志華清知識產權事務所(特殊普通合伙) 13123
• 代理人: 張明月

技術領域

本實用新型涉及電機變頻調速裝置，特別是涉及一種基于DSP控制的轉子變頻調速裝置。

背景技術

據統計，目前我國高壓大中容量的水泵、風機的年用電量占電力工業用電量的45%，以前這些設備大多采用閥門或者擋風板來調節流量，或者采用協議低效調速方法，這對于高壓電動機來說不僅電能的浪費及其嚴重，而且水泵和風機系統的運行效率大大降低。近年來隨著技術的發展，高效調速技術逐漸取代了低效調速方式，高效調速技術分為變頻調速和內饋調速兩種，變頻調速是控制電動機的定子側，而內饋調速則是控制電動機的轉子側。變頻調速裝置需要承受供電電壓和控制電動機的全部功率，因而在低壓、小容量電動機上應用廣泛，而在高壓大容量電動機上應用則存在諸多問題和困難。內饋調速裝置承受的是轉子回路低的電壓和較電動機功率小得多的轉差功率，因而在高壓大容量電動機方面具有突出的優勢。

內饋調速技術的科學術語是轉子變頻調速。基于轉子變頻調速技術的轉子變頻調速裝置是將電動機的轉子電流經過整流器、斬波器、逆變器后再返回電動機，電動機轉子電流的頻率隨電動機轉速的變化而變化。工作原理為：電動機轉子電壓經整流器整流后變為直流電壓，直流電壓經斬波器斬波變換頻率后，在經過逆變器逆變為交流電，返回電動機定子側。當斬波器導通時，轉子電流被斬波器短路，形成軸功率；當斬波器開路時，轉子電流經逆變器反饋到電動機定子側，形成轉差功率；通過改變斬波器的占空比來調節電動機的轉速。

目前轉子變頻調速技術大多基于DSP控制技術，用于實現對控制斬波器占空比的控制、以及逆變器的驅動和脈寬調制。這種轉子變頻調速技術雖然提高了系統的速度調節性能和調速范圍，但是卻不能直觀地將調速過程以及系統的運行狀態顯示出來；并且由于DSP芯片的程序在燒寫過程中均為一次性貫入，因此如果需要對系統中的參數進行重新整定、或者DSP芯片的程序進行升級時，必須將裝置停機才能進行，這必然會使整個系統的運行受到極大的影響。

實用新型內容

本實用新型需要解決的技術問題是提供一種基于DSP控制的可實時進行參數整定的高壓裝置變頻調速裝置。

為解決上述技術問題，本實用新型所采取的技術方案是。

基于DSP的高壓轉子變頻調速裝置，包括DSP控制模塊、和依次連接整流器、斬波器、逆變器，所述整流器的輸入端連接電動機轉子側，逆變器的輸出端連接電動機定子側；所述DSP控制模塊的輸出端與斬波器的控制端連接；調速裝置還包括PLC控制器和觸摸屏，所述觸摸屏分別與PLC控制器和DSP控制模塊互相通信，PLC控制器的輸入端與逆變器的輸出端連接。

本實用新型的改進在于：調速裝置還包括無擾動轉換控制模塊，所述無擾動轉換控制模塊的輸入端連接PLC控制器的輸出端，無擾動轉換控制模塊的輸出端連接電動機的輸出端。

本實用新型的進一步改進在于：調速裝置還包括與PLC控制器輸出端連接的遠程計算機。

本實用新型采用外饋式接線方式時還包括：調速裝置還包括外饋式變壓器，所述外饋式變壓器的副邊端連接逆變器的輸出端，外饋式變壓器的原邊端連接電動機定子側的進線端。

本實用新型采用內饋式接線方式時具體接線方式為：所述電動機為內饋式電動機，所述逆變器的輸出端直接與內饋電動機反饋繞組的出線端連接。

由于采用了上述技術方案，本實用新型取得的技術進步在于。

本實用新型配備的大型觸摸屏，支持多方通信協議，觸摸屏通過異步串行通信接口與DSP進行通信，可使得裝置在操作過程中直觀方便，參數設定靈活準確。本實用新型將現有的觸摸屏技術引入了高壓轉子變頻調速裝置，在裝置不停機的狀態下，實現了系統運行過程中參數的實時整定需求，大大提高了工作效率，減少了生產損失。

本實用新型設置無擾動轉換控制模塊，當調速裝置內部故障時，能夠使電動機繼續以當時的時速運行，并且仍然可以控制電動機轉速，此時電動機轉速在無擾動轉換控制模塊的作用下逐步上升的全速，保證了系統的正常運行，對生產工藝毫無影響，提高了系統的可靠性能。

附圖說明

圖1：本實用新型實施例1的結構示意圖。

圖2：本實用新型實施例2的結構示意圖。

其中：1.電動機，2.整流器，3.斬波器，4.逆變器，5.DSP控制模塊，6.觸摸屏，7.PLC控制器，8.遠程計算機，9.外饋式變壓器，10.無擾動轉換控制模塊，11.開關。

具體實施方式

下面結合附圖及具體實施方式對本實用新型作更進一步詳細說明。

實施例1。