[實用新型]一種多相變頻器的控制裝置

有效

• 申請號: 201320132502.0
• 申請日: 2013-03-09
• 公開（公告）號: CN203166751U
• 公開（公告）日: 2013-08-28
• 發明（設計）人: 丁友濤;朱乃鵬;王金泉;宋峰;譚光韌;吳建華;楊杰;羅輝;蔡卓劍;鄭晟;張繼峰;鄭本光;郭冠楠
• 申請（專利權）人: 兗州東方機電有限公司
• 主分類號: H02M1/092
• 分類號: H02M1/092
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型屬于電力電子控制技術領域，具體涉及一種多相變頻器的控制裝置。

背景技術

隨著工業的不斷發展壯大，電力能源的消耗也逐日遞增，于是，節約電能成為工業企業生產中的重要環節。隨著電力變頻技術的發展，通過變頻器來提高電能的利用率被選為企業節能的主要手段。現有變頻器的控制系統大多由DSP來完成，實現了變頻器中IGBT的可靠靈活控制，為變頻器的控制由最初的模擬發展到數字具有十分重要的意義。

工業生產也日益復雜化，許多生產場合出現了多相感應電機，在現有的變頻器在實現其變頻控制的過程中，存在如下問題：

1、由于DSP的PWM輸出口有限，若用DSP實現變頻器的多相控制，將會使得DSP的控制程序和故障檢測方面更加復雜，實現起來比較困難。

2、由DSP實現多相感應電機的控制，實現電路較為復雜，穩定可靠性得不到保證。

3、DSP作為變頻器控制系統的核心部件，因其程序指令執行的順序性，驅動多相電機時實時動態響應特性差。

由此可見，迫切需要研發一種能夠可靠控制多相變頻器的控制裝置。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題是提供一種多相變頻器的控制裝置，能夠簡化多相變頻器的控制結構。

為解決上述技術問題，本實用新型的技術方案是：設計一種多相變頻器的控制裝置，包括DSP、數字信號輸入單元和IGBT驅動模塊，數字信號輸入單元為DSP提供輸入信號；其特征在于：還包括FPGA主控器和FPGA分控器；

DSP根據輸入信號為FPGA主控器提供控制參數；

FPGA主控器將控制參數生成PWM波形并傳輸給FPGA分控器；

FPGA分控器將接收的PWM波形發送給IGBT驅動模塊。

優選的，還包括速度編碼器和信號調理電路，速度編碼器的脈沖信號經過信號調理電路傳輸給DSP。

優選的，FPGA分控器將運行信息傳送給FPGA主控器，FPGA主控器根據運行信息進行故障檢測，當檢測到故障信息時封鎖PWM波形輸出。

優選的，還包括電壓傳感器或/和電流傳感器，電壓傳感器的電壓信號或/和電流傳感器的電流信號傳輸給信號調理電路，信號調理電路將接收到的信號經過信號處理并A/D轉換后傳輸給FPGA分控器。

優選的，FPGA主控器和FPGA分控器之間采用光纖通訊。

優選的，還包括顯示單元，顯示單元顯示DSP的運行信息。

優選的，數字信號輸入單元和顯示單元采用觸摸屏或者PC機。

與現有技術相比，本實用新型的有益效果是：

1、一方面由于DSP具有強大的數字信號處理能力，另一方面由于FPGA主控器和FPGA分控器具有較高的IO配置靈活度，可通過硬件描述語言來產生多相PWM波形，穩定可靠性比較高；同時，由于硬件描述語言具有并行性的特點，使得多相變頻器實時動態控制響應特性較好。

2、由于速度編碼器的脈沖信號經過信號調理電路傳輸給DSP，可將電機的轉速實時地反饋給DSP，作為控制參數之一，形成閉環控制，提高了多相變頻器的控制精度，進一步提高了電能利用率。

3、由于FPGA分控器將運行信息傳送給FPGA主控器，FPGA主控器根據運行信息進行故障檢測，當檢測到故障信息時封鎖PWM波形輸出，擴展了故障檢測功能，使得對變頻器的控制更加穩定可靠。

4、由于FPGA分控器采集所在相中逆變單元輸入端、輸出端的電壓、電流信號，并將這些信號作為是否故障的判別依據。

5、FPGA主控器和FPGA分控器之間數據交互通過光纖連接實現，光纖傳輸數據速率高、畸變小、抗干擾效果好，可以滿足高壓變頻器中單元串聯或者并聯驅動絕緣要求。

附圖說明

圖1是本實用新型的電路結構框圖。

圖中標記：1、觸摸屏；2、DSP；3、FPGA主控器；4、FPGA分控器；5、IGBT驅動模塊；6、速度編碼器；7、信號調理電路；8、電流傳感器；9、電壓傳感器。

具體實施方式

下面結合附圖與具體實施方式對本實用新型作進一步詳細描述。