[其他]變頻電源裝置

無效

• 申請號: 87217217
• 申請日: 1987-12-26
• 公開（公告）號: CN87217217U
• 公開（公告）日: 1988-11-02
• 發明（設計）人: 譚頌
• 申請（專利權）人: 譚頌
• 主分類號: H02P5/41
• 分類號: H02P5/41
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實用新型是關于三相交流電動機作無極調速所用的變頻電源裝置。

現有的變頻電源裝置，如天津電氣傳動設計研究所制造的調速用變頻電源裝置為可控硅逆變橋，輸出波形為矩形波，造成高次諧波量大，使電動機增加額外發熱和轉矩降低，并且由于電路復雜，設備的體積很大，價格很高。本實用新型變頻電源裝置，采用正弦波脈寬調制方式（PWM），使輸出電壓和電流波形接近正弦波，高次諧波量少，解決了由矩形波供電的電機發熱和轉矩降低的缺點，改善了電機運行的性能，并且由于主回路和控制回路比較簡單而穩定，從而使本裝置的體積小，（為上述裝置的 1/12 ）重量輕，造價低，可靠性高。

大連電機廠最近引進日本東芝株式會社成套技術和設備。生產VT130G1變頻器也采用正弦波脈寬調制方式控制電路，還用微處理機編程序，但價格甚高。本實用新型變頻電源裝置，控制回路采用國產線性運放管組成電路，其電路雖較微處理機復雜一些，但其成本低、（為上述變頻電源裝置價格的 1/4 左右）性能穩定，又便于檢查和維修。

本變頻電源裝置的電路方框圖見附圖1，圖中符號說明如下：a為三相全波整流及濾波電路；b為整流穩壓電源；C為三相逆變橋；e為頻率設定電路；f為V／f變換器；g為環形分配器；h為波形變換電路；i為三相同步自動增益電路；j為PWM調制器；p為三角波發生器。n為電機電壓反饋電路；K為前置放大器；m為鉗位電路；d為普通三相電動機。

本變頻電源裝置由主回路a、C和控制回路e、f、g、h、i、j、p、k、m、n組成。主回路a為三相全波整流及濾波電路組成。由a得到高壓直流電加在回路C中。回路C為三相逆變橋，它在控制電路的作用下使高壓直流電逆變為正弦調制（PWM）的三相電源，供給電動機d。由于控制回路的頻率是可連續調整的，這樣輸給電動機d的三相電源的頻率也隨之變化。電機轉速N與輸入電源頻率f的關系為：N＝ (60f)/(p) （p為電動機極對數），因此調整電源頻率即可調整電動機的轉速。

控制電路由頻率設定電路e給出一個直流電位。該電位加在V／f變換器f上。由f產生脈沖信號經環形分配器g得到三個相位相差120°的方波。這三個方波再分頭經過各自的波形變換電路h，得到三個相位差120°的正弦波。該正弦波經過三相同步自動增益電路i的控制后，所輸出的正弦波和由三角波發生器p產生的三角波一起加在PWM調制器j上，在j的輸出端上得到正弦波調制信號。該信號經前置放大器K使信號增強后輸給主控制回路中的三相逆變橋C，逆變后的三相電源供給電動機d。電路m為鉗位電路可由一比較電路構成。電路n為電動機反饋電路，它由一個變壓器和全波整流橋組成。m和n都為三相自動增益控制電路i提供控制信號。電路b為整流穩壓電源，它供給控制電路的工作電源。

本變頻電源裝置的實施例見附圖2、附圖3。附圖2中的多圈電位器W1就是頻率設定電路e的一種形式。在W1上取得的電位加在V／f變換器f上。該變換器電路由附圖2中BG1、A1、A2組成。由W1來的電位經電阻R3和電容C1積分后進行電壓／頻率變換。積分的作用是使輸出脈沖信號的變化在調整時平滑而穩定。脈沖信號由f輸給g，g是一個環形分配器，該分配器由圖2中BG4至BG14組成。從三個雙穩態電路輸出端上得到三個相位差120°的方波（FA、FB、FC）。在環形分配器中由BG13、BG14構成一開機自動清零電路，該電路使環形分配器在開機時清零后立即關閉。這樣使三個雙穩態電路按指定邏輯翻轉。

附圖3中GB15、A4、A5組成的電路是波形變換電路h的一種形式，它的作用是將輸入的方波變為正弦波。其電路所屬的積分電路中并聯了一個電阻R56，以使輸出波形在輸入頻率改變時仍為正弦波輸出。該正弦波輸給三相自動增益控制電路i。

附圖3中BG17、BG18、A6組成的電路是三相自動增益控制電路i的一種形式。該電路由三組BG17、BG18、A6組成三條支路同時控制三相正弦波信號的大小。該電路有兩個作用。第一輸出的正弦波的三相能同時、同步得到控制，經PWM調制器后可得到三個脈沖寬度相同的PWM信號，使輸給電動機的三相電源電壓平衡。第二來自鉗位電路m和電動機電源的反饋信號n從三相同步自動增益控制電路Ez端輸入。使輸給電動機的電壓符合普通三相電動機變頻調速時電壓的要求。當頻率低于50HZ時，輸出電壓和頻率即電壓與頻率的比值為一定數；當高于50HZ時，輸出電壓為常值。