專利名稱：程控變頻器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種三相異步電機的變頻器，尤其涉及一種可以用戶根據(jù)自己的需要對電機和其外部機械進行控制的程控變頻器。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的電機的變頻調(diào)速器，是在調(diào)速電機的基礎(chǔ)上發(fā)展而成的，其與調(diào)速電機相比，變頻調(diào)速器的工作性能平穩(wěn)和節(jié)電性好，由此其應(yīng)用的領(lǐng)域遍布輕工、家電、冶金、機械等各行業(yè)。電機的變頻調(diào)速器主要是通過對電機的頻率、電壓等參數(shù)的控制來實現(xiàn)電機的起動、停止、加速減速等，但對于要求較高的機械控制精度還偏低，也有通過對電機的電流及轉(zhuǎn)差率的控制實現(xiàn)角度的精確控制，但是控制參數(shù)較多且對電機要求較高，價格也偏高，還有通過微機控制的，如有人申請了專利變頻調(diào)速器(00238599.6)，其主CPU通過線路分別聯(lián)接有鍵盤顯示處理器、保護輸入部分、端子排采集部分、E2ROM、復(fù)位電路、鎖存器通過線路分別與主CPU和EPROM聯(lián)接，EPROM的高七位地址通過線路與主CPU相連，電機驅(qū)動電路通過線路分別與主CPU和模塊相聯(lián)。通過數(shù)據(jù)信號驅(qū)動模塊，以達到控制電機變頻調(diào)速之目的。這種變頻調(diào)速器不僅構(gòu)造簡單，而且輸出波形質(zhì)量好，諧波成分低，但是由于控制程式都是事先編好的，在工作過程中不能根據(jù)客戶的需求變化，它僅僅是對一臺三相電機進行簡單程式控制。也有人申請了這樣的專利一種交流變頻調(diào)速器(02266673.1)，它包括三相電源、三相整流橋、濾波電容、逆變橋、電動機、微處理器、存儲器、驅(qū)動電路、電流檢測電路、過流保護及故障復(fù)位電路、鍵盤，其特征在于增加了殘壓檢測電路、電動機轉(zhuǎn)速反饋電路和通訊芯片，并為微處理器CPU、鍵盤通訊注入主控軟件控制程序和鍵盤控制程序，以軟件方式執(zhí)行電壓的檢測與控制，通訊芯片能實行上位機對多臺變頻器的控制。但是對變頻器的控制還是固定的不可變的，而且如需對其余機械控制，還必須外接一定的智能電路，一種控制電路只能在單一的一種機械設(shè)備中使用，沒有通用性，且開發(fā)成本較高，價格昂貴。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型主要是提供一種可以根據(jù)用戶自己的需求對電機及其外部的機械系統(tǒng)進行控制，具有通用性的程控變頻器；解決現(xiàn)有技術(shù)所存在的由于變頻器的程式固定不可變化，工作單一的技術(shù)問題。
本實用新型的上述技術(shù)問題主要是通過下述技術(shù)方案得以解決的一種程控變頻器，包括順次聯(lián)接的過欠壓保護電路，整流濾波電路，驅(qū)動和功率輸出電路，過流過載檢測電路，然后與電機的三相變頻輸出端口相連，在驅(qū)動和功率輸出電路上還聯(lián)接有信號處理電路，所述的整流濾波電路連接有低壓開關(guān)電源電路，其輸出電源聯(lián)接在信號處理電路上，信號處理電路包括變頻調(diào)速控制器、用戶程序處理器和用戶程序存儲器，用戶程序存儲器與用戶程序處理器相連，然后聯(lián)接有變頻調(diào)速控制器，過流過載檢測電路也聯(lián)接在變頻調(diào)速控制器上，其輸出聯(lián)接在驅(qū)動和功率輸出電路上，用戶程序處理器上還聯(lián)接有若干個輸入、輸出端口和用于編程的鍵盤接口。本實用新型中的程序存儲器和程控處理器內(nèi)的程序可以由用戶自己定義編程，可定義為單一功能或者是組合性功能，可以控制電機的起動、停止、加速減速等運動，而且轉(zhuǎn)停自如，位置精確，正反轉(zhuǎn)連貫，加減速抖動小，可以實現(xiàn)機械的高速精確控制，外接的輸入、輸出端口可以很好的控制外圍設(shè)備的相應(yīng)運作。
作為優(yōu)選，所述的信號處理電路內(nèi)包含有若干個定時器、計數(shù)器和角度控制器，可以選擇其中的一種與用戶程序處理器相連，也可以選擇其中兩種或者三種與用戶程序處理器并聯(lián)。這些器件的工作、復(fù)位均可有用戶定義，可以在用戶編寫的程式的不同階段實現(xiàn)不同的功能。
作為優(yōu)選，所述的輸入、輸出端口為多功能的輸入、輸出端口。且這些輸入輸出端口是可以根據(jù)用戶自定義的，根據(jù)用戶的定義來控制端口的功能。
作為優(yōu)選，用戶程序處理器連接有控制外部信號的輸入、輸出的譯碼器。
作為優(yōu)選，用戶程序處理器連接有顯示器和鍵盤的端口。顯示器可以有若干個，其既可以顯示變頻器的工作狀況，也可以顯示外部機械的工作情況。
作為優(yōu)選，低壓開關(guān)電源電路上設(shè)有若干個供外電路使用的低壓電源端口。其中的一個端口給信號處理電路供電，其余的端口給外部機械運轉(zhuǎn)供電。
作為優(yōu)選，在低壓開關(guān)電源電路一端接有提供給外電路用的電源保護電路。
因此，本實用新型具有靈活控制電機的運作，用戶可以根據(jù)自己的需要編程控制電機和外部機械裝置的運作，使得電機轉(zhuǎn)停自如，位置精確，正反轉(zhuǎn)連貫，加減速抖動小，可以實現(xiàn)機械的高速精確控制；而且可以給多個機械同時供電，大大降低了成本，節(jié)約了能源。同時，價格相對較為便宜，結(jié)構(gòu)合理，使用方便。


附圖1是程控變頻調(diào)速器的電路控制示意框圖。
附圖2是程控變頻器應(yīng)用在摩術(shù)帶熱合切段機的連接示意圖。
具體實施事例下面通過實施例，并結(jié)合附圖，對本實用新型的技術(shù)方案作進一步具體的說明。
實施例1如附圖1所示，程控變頻器包括過電壓保護電路、整流濾波電路、驅(qū)動和功率輸出電路、過流過載檢測電路、信號處理電路、低壓電源電路和可以由用戶自己編程定義的輸入、輸出端口，鍵盤，顯示變頻器工作狀態(tài)和外部機械工作狀態(tài)的顯示器。信號處理電路包括變頻調(diào)速控制器、用戶程序存儲器、用戶程序處理器、定時器、計數(shù)器和角度控制器等。交流電源接入到過電壓保護電路后聯(lián)接到整流濾波電路，通過整流濾波形成適合負(fù)載要求的直流電源；整流濾波電路后聯(lián)接有驅(qū)動和功率輸出電路與低壓開關(guān)電源電路，驅(qū)動和功率輸出電路后聯(lián)接有過流過載檢測電路，以保證供給電機的電流大小適當(dāng)；低壓開關(guān)電源電路上設(shè)有若干個低壓輸出端口，其中一個端口的輸出的電壓給信號處理電路供電；低壓開關(guān)外還聯(lián)接有電源保護電路，通過電源保護電路后的電源為供給外電路用的低壓電源。定時器、計數(shù)器和角度控制器的種類和個數(shù)的選擇可以根據(jù)用戶自己的需要，選擇使用定時器、計數(shù)器和角度控制器的任意一種或者多種的組合，它們都并聯(lián)在用戶程序處理器上，使得電機的運作更加平穩(wěn)，能夠很好的實現(xiàn)高速高精度的機械操作，而且在起動、停止、正反轉(zhuǎn)、加減速時抖動小，位置精確，外部用戶輸入的程序與定時器、計數(shù)器、角度控制器的控制信號在用戶程序處理器中分析處理后，輸入到變頻調(diào)速控制器中，與過流過載檢測電路的信號一起反饋到驅(qū)動和功率輸出電路中，控制電機的起動、停止、正反轉(zhuǎn)、加速減速等。
在用戶程序處理器上聯(lián)接有多功能的輸入端口，其是可以根據(jù)用戶自己的需要定義不同的功能的，輸入端口上可以聯(lián)接有如機械開關(guān)、行程開關(guān)、感應(yīng)器和編碼器等，用戶程序處理器上也聯(lián)接有多功能的輸出端口，其也可以根據(jù)用戶自己的定義實現(xiàn)不同的功能，其可以聯(lián)接有如繼電器、電磁閥等。在多功能的輸入、輸出端口與用戶程序處理器間聯(lián)接有輸入、輸出程控譯碼器，用于對外部的輸入、輸出信號進行譯碼，信號進入用戶程序處理器中，經(jīng)過編譯實現(xiàn)對外圍機械構(gòu)件的控制，達到用戶自己的要求；為了顯示外部機械的運行狀況，在用戶程序處理器上聯(lián)接有顯示內(nèi)部和外部運行狀況的顯示器和控制編程的鍵盤。
當(dāng)本實用新型的程控變頻器應(yīng)用在摩術(shù)帶熱合切段機中時(如圖2所示)，采用了一個定時器，一個角度控制器，一個計數(shù)器，其輸入輸出端口是用戶自己定義的，根據(jù)外部連接的機器的不同，定義為不同的作用，端口的功能是可變的。
多功能輸入端口定義為X0.切帶起動X1連續(xù)起動X2點動X3停止X4計數(shù)器復(fù)位X5感應(yīng)器信號多功能輸出端口定義Y0沖床電磁鐵Y1運轉(zhuǎn)指示燈Y2切帶指示燈過程定義把以上1-6動作分別定義成過程1-6，分別用P1，P2，P3，P4，P5，P6表示，同時把變頻器通電后的初始狀態(tài)定義為過程0，用P0表示。程序編寫先寫過程名，然后把此過程內(nèi)的程序?qū)懺诤竺?，其中J1，C1，T1分別表示1號計數(shù)器，1號定時器，1號角度控制器，DP表示用戶數(shù)據(jù)顯示器，JR表示計數(shù)器復(fù)位，SP表示電機轉(zhuǎn)速，TS和CS表示定時器和角度控制器初設(shè)。
線路連接如圖2所示
P0P1＝X0 按切帶按鈕時進入P1過程P5＝X1 按連續(xù)按鈕時進入P5過程P6＝X2 按點動按鈕進入P6過程JR1＝X4按計數(shù)器復(fù)位按鈕時計數(shù)器復(fù)位P1T1＝0.12 定時器1設(shè)置成0.12秒TS1＝1 先設(shè)置后計時Y0＝1 Y0輸出，吸引沖床電磁鐵Y1＝1 Y1電輸出運轉(zhuǎn)指示燈亮Y2＝1 Y2電輸出切帶指示燈亮P0＝X3 按停止按鈕時進入P0過程P2＝T1 定時器計時到時進入P2過程P2T1＝0.10 定時器1設(shè)置成0.10秒TS1＝1 先設(shè)置后計時Y1＝1 Y1電輸出運轉(zhuǎn)指示燈亮P0＝X3 按停止按鈕時進入P0過程P3＝T1 定時器計時到時進入P3過程P3SP＝40.0 設(shè)置電機速度為40HZY1＝1 Y1電輸出運轉(zhuǎn)指示燈亮P0＝X3 按停止按鈕時進入P0過程P4＝X4 工件到感應(yīng)器時進入P4過程P4SP＝40.0 設(shè)置電機速度為40HZC1＝720設(shè)置角度控制器角度為720度CS1＝1 先設(shè)置后工作
Y1＝1 Y1電輸出運轉(zhuǎn)指示燈亮J1＝1 計數(shù)器數(shù)據(jù)加1DP＝J1 把計數(shù)器數(shù)據(jù)送到用戶顯示器上P0＝X3 按停止按鈕時進入P0過程P1＝C1 角度到時進入P0過程P5SP＝30 設(shè)置電機速度為30HZY1＝1 Y1電輸出運轉(zhuǎn)指示燈亮P0＝X3 按停止按鈕時進入P0過程DP＝SP 把電機轉(zhuǎn)速送到用戶顯示器上P6SP＝5.0設(shè)置電機速度為5.0HZP0＝X4 放開點動按鈕時進入P0過程Y1＝1 Y1電輸出運轉(zhuǎn)指示燈亮以上程序通過外部鍵盤輸入，通過輸入程控譯碼器進入用戶程序處理器，經(jīng)過程序處理器的處理，輸出到輸出程控譯碼器內(nèi)，然后通過輸出端口輸出。
本實用新型的結(jié)構(gòu)合理緊湊，在實現(xiàn)相同的功能的情況下，減小了整體體積，能夠根據(jù)用戶的要求自己編程，控制更為靈活，變頻調(diào)速器將原有的變頻功能與程控部分結(jié)合起來，降低了成本，安裝使用也很方便。
權(quán)利要求1.一種程控變頻器，包括順次聯(lián)接的過欠壓保護電路，整流濾波電路，驅(qū)動和功率輸出電路，過流過載檢測電路，然后與電機的三相變頻輸出端口相連，在驅(qū)動和功率輸出電路上還聯(lián)接有信號處理電路，其特征在于所述的整流濾波電路連接有低壓開關(guān)電源電路，其輸出電源聯(lián)接在信號處理電路上，信號處理電路包括變頻調(diào)速控制器、用戶程序處理器和用戶程序存儲器，用戶程序存儲器與用戶程序處理器相連，然后聯(lián)接有變頻調(diào)速控制器，過流過載檢測電路也聯(lián)接在變頻調(diào)速控制器上，其輸出聯(lián)接在驅(qū)動和功率輸出電路上，用戶程序處理器上還聯(lián)接有若干個輸入、輸出端口和用于編程的鍵盤接口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的程控變頻器，其特征在于所述的信號處理電路內(nèi)包含有若干個定時器、計數(shù)器和角度控制器，可以選擇其中的一種與用戶程序處理器相聯(lián)，也可以選擇其中兩種或者三種與用戶程序處理器并聯(lián)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的程控變頻器，其特征在于所述的輸入、輸出端口為多功能的輸入、輸出端口。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的程控變頻器，其特征在于用戶程序處理器連接有控制外部信號的輸入、輸出的譯碼器。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的程控變頻器，其特征在于用戶程序處理器連接有顯示器和鍵盤的端口。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的程控變頻器，其特征在于用戶程序處理器連接有顯示器和鍵盤的端口。
7.根據(jù)根據(jù)權(quán)利要求5所述的程控變頻器，其特征在于用戶程序處理器連接有顯示器和鍵盤的端口。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的程控變頻器，其特征在于低壓開關(guān)電源電路上設(shè)有若干個供外電路使用的低壓電源端口。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的程控變頻器，其特征在于低壓開關(guān)電源電路上設(shè)有若干個供外電路使用的低壓電源端口。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的程控變頻器，其特征在于在低壓開關(guān)電源電路一端接有提供給外電路用的電源保護電路。
專利摘要本實用新型涉及一種三相異步電機的變頻器，尤其涉及一種可以用戶根據(jù)自己的需要對電機和其外部機械進行控制的程控變頻器。它包括順次聯(lián)接的過欠壓保護電路，整流濾波電路，驅(qū)動和功率輸出電路，過流過載檢測電路，驅(qū)動和功率輸出電路，信號處理電路，低壓開關(guān)電源電路，信號處理電路包括變頻調(diào)速控制器、用戶程序處理器和用戶程序存儲器，用戶程序處理器上還聯(lián)接有若干個輸入、輸出端口和用于編程的鍵盤接口。本實用新型主要是提供一種可以根據(jù)用戶自己的需求對電機及其外部的機械系統(tǒng)進行控制，具有通用性的程控變頻器；解決現(xiàn)有技術(shù)所存在的由于變頻器的程式固定不可變化，工作單一的技術(shù)問題。
文檔編號H02M1/14GK2768312SQ20052010029
公開日2006年3月29日 申請日期2005年1月26日 優(yōu)先權(quán)日2005年1月26日
發(fā)明者李邦慶 申請人:李邦慶