[實用新型]基于減速機用變頻器直流側的電流檢測裝置

有效

• 申請號: 201521115029.0
• 申請日: 2015-12-30
• 公開（公告）號: CN205263190U
• 公開（公告）日: 2016-05-25
• 發明（設計）人: 顏漸德;黃科元;李祥來;邱泓
• 申請（專利權）人: 湖南匯鐸電氣科技有限公司
• 主分類號: G01R19/25
• 分類號: G01R19/25
• 代理公司: 湘潭市匯智專利事務所(普通合伙) 43108
• 代理人: 顏昌偉

技術領域

本實用新型涉及電力電子領域，特別涉及一種基于減速機用變頻器直流側的電流檢測裝置。

背景技術

減速機是工程機械中常用的機械部件之一，其在回轉以及起升機械中應用較廣泛，減速機的性能直接影響到工程機械的整體品質。在使用感應電機的減速機中，使用了控制感應電機轉速的變頻器，如圖1所示，傳統變頻器電流采樣結構包括整流器1、濾波電容2、變頻器3、單片機4和電機5，變頻,3實現矢量控制的基本原理是通過測量和控制電機5定子電流矢量，根據磁場定向原理分別對電機5的勵磁電流和轉矩電流進行控制，從而達到控制電機轉矩的目的，變頻器3需要檢測電機5的定子電流，也就是變頻器3的輸出電流，用于提高電機控制效果和用于過流、過載、短路等保護功能，定子相電流檢測是否準確直接影響到電機控制的效果。

通常變頻器的電流檢測方法是使用霍爾電流傳感器，霍爾傳感器電流采樣方法是運用2-3個霍爾傳感器，把電機運行時的相電流轉化為電壓信號，經過處理后發送給控制內核，完成相電流釆樣。使用霍爾傳感器進行電流采樣具有很多優點，如采樣精度高、電氣隔離性能好、電流信號處理簡單等，但是霍爾傳感器成本較高，并且體積較大，檢測變頻器的輸出電流值作為反饋電流組成電流環，組成電流內環閉環控制，在減速機的使用中檢測電流裝置對成本體積都有較高要求，使用霍爾電流傳感器不是最理想，不適合使用于低成本以及對硬件空間限制較大的應用場合。

還有一些場合采樣是在逆變電路的下橋臂串聯2-3個采樣電阻，通過在特定時刻對釆樣電阻兩端電壓的采樣重構出相電流，此方法的優點為結構較為簡單、成本低等，但此方法需要在特定零矢量下才可以進行電流采樣，不適用于使用智能功率模塊的應用場合。還有參考模型自適應電流重構法是借助電機模型對相電流進行觀測，這種方法對電機模型的依賴性很大，對參數也較為敏感，重構出的相電流精確程度受到上述兩者影響較大，實用性較低。

發明內容

為了解決上述技術問題，本實用新型提供一種結構簡單、體積小、測量精度高的基于減速機用變頻器直流側的電流檢測裝置。

本實用新型解決上述問題的技術方案是：一種基于減速機用變頻器直流側的電流檢測裝置，包括整流器、濾波電路、變頻器、電機和單片機，所述整流器的輸入端與交流電相連，整流器的輸出端經濾波電路與變頻器的輸入端相連，變頻器的輸出端與電機相連，所述濾波電路與變頻器之間設有采樣電阻，所述單片機的輸入端接在采樣電阻與變頻器之間，單片機的輸出端與變頻器相連。

本實用新型的有益效果在于：本實用新型的采樣電阻位于濾波電路與變頻器之間，通過采樣電阻采集變頻器直流母線電流并送入單片機，直流電流包含了輸出電流的信息，根據測量的直流電流，單片機利用直流電流的峰值即可計算出輸出電流的大小，從而對電機進行控制，實現過載、過流等保護，達到預期目的，準確檢測變頻器輸出電流的同時，兼顧了減速機用變頻器對性能、成本、體積的要求。

附圖說明

圖1為傳統變頻器電流采樣結構圖。

圖2為本實用新型的結構示意圖。

圖3為本實用新型的電流仿真波形和三相輸出電流對比圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本實用新型作進一步的說明。

如圖2所示，本實用新型包括整流器1、濾波電路、變頻器3、電機5和單片機4，所述整流器1的輸入端與交流電相連，整流器1的輸出端經濾波電路與變頻器3的輸入端相連，濾波電路采用濾波電容2，變頻器3的輸出端與電機5相連，所述濾波電路與變頻器3之間設有采樣電阻R，所述單片機4的輸入端接在采樣電阻R與變頻器3之間，單片機4的輸出端與變頻器3相連。

采樣電阻R采集變頻器3直流母線電流并送入單片機4，直流電流包含了輸出電流的信息，根據測量的直流電流，單片機4利用直流電流的峰值即可計算出輸出電流的大小，從而對電機5進行控制，實現過載、過流等保護，達到預期目的，準確檢測變頻器輸出電流的同時，兼顧了減速機用變頻器對性能、成本、體積的要求。