[實用新型]自動調節電機電流型變頻器

有效

• 申請號: 201220369039.7
• 申請日: 2012-07-27
• 公開（公告）號: CN202856628U
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發明（設計）人: 陸磊;陸音
• 申請（專利權）人: 徐州銳普變頻技術有限公司
• 主分類號: H02M5/458
• 分類號: H02M5/458;H02P27/08
• 代理公司: 徐州支點知識產權代理事務所(普通合伙) 32244
• 代理人: 劉新合

技術領域

本實用新型涉及一種通用變頻器，特別涉及一種自動調節電機電流型變頻器，屬于電力電子與電氣傳動技術領域。

背景技術

20世紀60年代以來，交流電機因其結構簡單、容易維護等優點，逐步成為機械領域的主要設備，則交流電機調速就成為人們急待解決的問題，目前交流電機的調速方法主要有轉子串電阻調速、降電壓調速、轉差離合器調速、變極對數調速和變頻調速。

20世紀90年代以來，隨著電力電子技術的發展，使得采用電力電子器件的變頻調速技術得以快速發展，特別是大規模集成電路和計算機控制器出現，高性能交流變頻調速系統應運而生。

當前，交流變頻調速控制技術主要采用矢量控制技術、直接轉矩控制技術、解耦控制技術等。這些技術在理論上已非常成熟，并被廣泛的應用于各類變頻調速器中。但以上理論是在設定的理想電機狀態下運行的，而在實際應用中，電機的質量千差萬別，應用工況種類繁多，所以就會有很多電機因為內阻的變化、負載的波動等不明原因，造成電機運行不穩、電機電流不平衡、電機過熱等問題。

實用新型內容

本實用新型的目的是提供一種自動調節電機電流型變頻器，它能有效地減少因電機內阻變化、負載波動等原因造成的電機運行不穩，電機電流不平衡、電機過熱等問題。

本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是：一種自動調節電機電流型變頻器，包括整流電路、濾波電路、逆變電路、信號采集電路、CPU控制電路，IGBT驅動電路，整流電路輸出端同時接入濾波電路和開關電源電路，濾波電路輸出端接入逆變電路，逆變電路輸出端接入信號采集電路，信號采集電路輸出端接入信號處理電路，信號處理電路連接CPU控制電路，CPU控制電路輸出端接入IGBT驅動電路。

變頻器輸入三相交流電源（AC380V-AC440V，50Hz），通過整流電路轉換為直流，同時通過濾波電路使其成為穩定的直流。整流電路還配置有啟動電阻和啟動接觸器，以減少當大電容充電時帶來的電源沖擊。

開關電源電路產生電源主要有：+5V供給CPU控制板電源，+24V供給外部輸入輸出信號電源，+15V、-15V供給信號采集電路電源，四路交流22V供給驅動電路電源。

IGBT驅動電路主要完成驅動信號的處理，CPU控制板運算后的脈寬調制驅動信號，經過光耦HLP350隔離，生成15V左右的驅動信號對IGBT模塊進行驅動，其中IGBT模塊采用英飛凌產品BSM50GP120。

信號采集電路主要完成變頻器輸出電流和電壓的數據采集，三相電流信號采用霍爾電流傳感器，通過芯片TL074C信號隔離，與三相電壓信號分別傳入CPU進行運算。

CPU控制電路是系統的核心，用于完成數據采集、IGBT驅動信號發生、外圍輸入輸出等功能，微處理器中內含控制程序。

本實用新型的信號采集電路實時采集變頻器輸出信號，對三相電流和電壓進行檢測，反饋入CPU處理，產生脈沖寬度調制信號對IGBT驅動信號進行干涉，從而解決了電機運行不穩，電機電流不平衡、電機過熱等問題。

附圖說明

圖1是本實用新型的內部電路原理圖；

圖2是本實用新型的內部元器件布置圖；

圖3是本實用新型的電流、電壓信號采集電路圖。

圖2中：1、直流濾波電容，2、IGBT吸收電容，3、啟動續電器，4、直流高波吸收電容，5、壓敏電阻，6、接線端子，7、電流傳感器，8、電壓傳感器，9、IGBT模塊，10、驅動光耦，11、控制板連接插座，12、主變壓器，13、場效應管驅動變壓器，14、開關電源電路，15、場效應管。

具體實施方式

如圖1所示，三相交流電源輸入后首先進入整流電路，然后經過濾波電路濾波成為穩定的直流，再輸入逆變電路。整流電路輸入到開關電源電路，開關電源電路為CPU控制板和驅動板提供電源：+5V供給CPU控制電路電源，+24V供給外部輸入輸出信號電源，+15V、-15V供給信號采集電路電源，四路交流22V供給驅動電路電源。驅動信號由CPU控制電路產生，CPU控制電路內含微處理器，內部程序經過運算，產生脈寬調制信號傳送到IGBT驅動電路，IGBT驅動電路首先經過光耦隔離，然后進行信號放大，驅動IGBT模塊中的六路開關管，從而形成三相相位差為120°正弦波形，同時信號采集電路會采集輸出的電流。輸出電流信號和輸出電壓信號經過處理電路傳送到CPU，參與程序運算，運算方法采用差分運算，在原有的控制信號基礎上加入電流信號和電壓信號的差值，使每一路的輸出電流更加平衡，電壓更加穩定。