變頻器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型變頻器，包括：上殼；散熱機(jī)構(gòu)，散熱機(jī)構(gòu)設(shè)置在上殼的下方；控制電路，控制電路設(shè)置在上殼的內(nèi)部腔體內(nèi)；控制電路上還設(shè)有外引顯示板接口、控制信號(hào)端口、電機(jī)輸出接口及電源輸入接口；其中控制電路包括三相整流器、逆變器、輔助開(kāi)關(guān)電源、DSP數(shù)字控制電路、驅(qū)動(dòng)電路、濾波放大器及光電編碼器。本實(shí)用新型變頻器使用雙減法電流采樣電路，由運(yùn)放構(gòu)成的兩個(gè)減法電路，在一個(gè)正弦波周期內(nèi)的某一時(shí)刻只會(huì)有一路信號(hào)輸出，這比常規(guī)方法采樣窗口要寬一倍，從而提高了采樣精度。另外可以采用自身檢測(cè)和檢測(cè)直流母線的雙重檢測(cè)以及在故障發(fā)生時(shí)，采用軟、硬件同時(shí)封鎖的方法，對(duì)整個(gè)控制電路進(jìn)行保護(hù)。
【專利說(shuō)明】變頻器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種變頻器。

【背景技術(shù)】
[0002]從20世紀(jì)初，可調(diào)速傳動(dòng)的電動(dòng)機(jī)在鋼鐵工業(yè)和汽車工業(yè)中就已獲得了廣泛的應(yīng)用。用于交流電動(dòng)機(jī)調(diào)速的調(diào)速系統(tǒng)主要是專用的模擬控制芯片，雖然采用模擬芯片的調(diào)速系統(tǒng)具有設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、成本較低等優(yōu)點(diǎn)，但是由于調(diào)試復(fù)雜、升級(jí)不便等問(wèn)題一直困擾交流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的發(fā)展。隨著電力電子器件和數(shù)字控制技術(shù)的發(fā)展，各種通用的、高性能的交流傳動(dòng)控制系統(tǒng)相繼誕生，多種交流調(diào)速技術(shù)己經(jīng)趨于成熟，運(yùn)行可靠性很高，其性能指標(biāo)可以做到與模擬控制調(diào)速系統(tǒng)一樣，甚至完全可以取代模擬控制調(diào)速系統(tǒng)。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型的目的在于提供一種采樣精度高、運(yùn)行可靠性很高的變頻器。
[0004]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型變頻器，包括:上殼；散熱機(jī)構(gòu)，所述散熱機(jī)構(gòu)設(shè)置在所述上殼的下方；控制電路，所述控制電路設(shè)置在所述上殼的內(nèi)部腔體內(nèi)；所述控制電路上還設(shè)有外引顯示板接口、控制信號(hào)端口、電機(jī)輸出接口及電源輸入接口 ；其中所述控制電路包括三相整流器、逆變器、輔助開(kāi)關(guān)電源、DSP數(shù)字控制電路、驅(qū)動(dòng)電路、濾波放大器及光電編碼器。
[0005]所述DSP數(shù)字控制電路包括:控制芯片；信號(hào)檢測(cè)及調(diào)理電路，所述信號(hào)檢測(cè)及調(diào)理電路與所述控制芯片連接；RAM，所述RAM與所述控制芯片連接；驅(qū)動(dòng)電路，所述驅(qū)動(dòng)電路與所述控制芯片連接。
[0006]所述DSP數(shù)字控制電路還包括一保護(hù)電路，所述保護(hù)電路分別與所述控制芯片及所述驅(qū)動(dòng)電路連接。
[0007]所述散熱機(jī)構(gòu)插片式散熱器以及設(shè)置在所述插片式散熱器上的風(fēng)扇。
[0008]本實(shí)用新型變頻器使用雙減法電流采樣電路，由運(yùn)放構(gòu)成的兩個(gè)減法電路，在一個(gè)正弦波周期內(nèi)的某一時(shí)刻只會(huì)有一路信號(hào)輸出，這比常規(guī)方法米樣窗口要寬一倍，從而提高了采樣精度。另外可以采用自身檢測(cè)和檢測(cè)直流母線的雙重檢測(cè)以及在故障發(fā)生時(shí)，采用軟、硬件同時(shí)封鎖的方法，對(duì)整個(gè)控制電路進(jìn)行保護(hù)，防止由于電機(jī)啟動(dòng)時(shí)的電流非常大或因控制回路、驅(qū)動(dòng)電路等誤動(dòng)作，造成輸出電路短路等故障。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0009]圖1為本實(shí)用新型變頻器結(jié)構(gòu)示意圖一；
[0010]圖2為本實(shí)用新型變頻器結(jié)構(gòu)示意圖二 ；
[0011]圖3為本實(shí)用新型變頻器控制電路圖；
[0012]圖4為本實(shí)用新型變頻器DSP數(shù)字控制電路圖；
[0013]圖5為本實(shí)用新型變頻器保護(hù)電路圖。
[0014]本實(shí)用新型變頻器附圖中附圖標(biāo)記說(shuō)明:
[0015]1-上殼2-外引顯示板接口 3-控制信號(hào)端口
[0016]4-電機(jī)輸出接口5-電源輸入接口6-插片式散熱器
[0017]7_ 風(fēng)扇

【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型變頻器作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0019]如圖1?圖5所示，本實(shí)用新型變頻器，包括:上殼I以及安裝在上殼I下方的插片式散熱器6和風(fēng)扇7。
[0020]在上殼I上安裝有外引顯示板接口 2、控制信號(hào)端口 3、電機(jī)輸出接口及4電源輸入接口 5，其分別與上殼I內(nèi)的控制電路連接。
[0021]其中控制電路包括三相整流器、逆變器、輔助開(kāi)關(guān)電源、DSP數(shù)字控制電路、驅(qū)動(dòng)電路、濾波放大器及光電編碼器。
[0022]DSP數(shù)字控制電路包括:控制芯片；信號(hào)檢測(cè)及調(diào)理電路，信號(hào)檢測(cè)及調(diào)理電路與控制芯片連接；RAM，RAM與控制芯片連接；驅(qū)動(dòng)電路，驅(qū)動(dòng)電路與控制芯片連接。
[0023]控制芯片內(nèi)集成了采樣保持電路和模擬多路轉(zhuǎn)換器的雙十位Α/D轉(zhuǎn)換，為了盡量充分利用芯片資源，采用了片內(nèi)Α/D轉(zhuǎn)換進(jìn)行設(shè)計(jì)。使用雙減法電流采樣電路。第一運(yùn)放U8A的輸出電壓為:
[0024]= +
At沉2十片3?I
[0025]其中Rl = R2，R3 = Rn,則:
[0026]Um=^(Ul-Uai)
?I
[0027]同樣，第二運(yùn)放U8A的輸出電壓為:
Λ
[0028]￡/?= -Tjp- ( (Ji)
Λ!
[0029]從霍爾電流傳感器輸出的Ui = 2.5土 Λ V，此電壓先后施加到由運(yùn)算放大器構(gòu)成的兩個(gè)減法電路上，第一路以Ui減去傳感器采樣結(jié)果的中值參考電壓Uref (2.5V)，然后再線性放大到Α/D采樣所要求的電壓范圍；第二路則相反，再中值參考電壓Uref減去傳感器輸出電壓Ui，同樣也線性放大到合適的電壓范圍。Ζ1、Ζ2為兩個(gè)3.3V的穩(wěn)壓二極管，對(duì)運(yùn)放輸出電壓起到限幅作用。當(dāng)Ui值>Uref時(shí)，Uol輸出為正電壓，且電壓范圍是OV?3.3V,而由于二極管D2的存在使得電流不能注入到運(yùn)放中，故而第二路運(yùn)放不能輸出負(fù)電壓，而是鉗位在OV ;當(dāng)Ui值〈Uref時(shí)，Uo2輸出為正電壓?，F(xiàn)樣由于二極管Dl在存在使得第一路運(yùn)放不能輸出負(fù)電壓，也是鉗位在0V。在一個(gè)正弦波周期內(nèi)的某一時(shí)刻只會(huì)有一路信號(hào)輸出，這比常規(guī)方法采樣窗口要寬一倍，從而提高了采樣精度。
[0030]DSP數(shù)字控制電路還包括一保護(hù)電路，保護(hù)電路分別與控制芯片及驅(qū)動(dòng)電路連接。
[0031]由于電機(jī)啟動(dòng)時(shí)的電流非常大或因控制回路、驅(qū)動(dòng)電路等誤動(dòng)作，造成輸出電路短路等故障，導(dǎo)致過(guò)大的電流流過(guò)IGBT，且電流變化非?？?，元件承受高電壓、大電流，因此需要一種能快速檢測(cè)出過(guò)大電流的電路?？梢圆捎米陨頇z測(cè)和檢測(cè)直流母線的雙重檢測(cè)以及在故障發(fā)生時(shí)，采用軟、硬件同時(shí)封鎖的方法。直流母線電壓的變化，對(duì)整個(gè)逆變系統(tǒng)有較大的影響。當(dāng)母線電壓過(guò)低，電網(wǎng)輸出不能達(dá)到系統(tǒng)要求時(shí)，需要盡快切斷電源，防止對(duì)電機(jī)或者逆變系統(tǒng)造成破壞；相反，母線電壓過(guò)高，很容易使功率驅(qū)動(dòng)管燒毀。為有效地保護(hù)功率IGBT和直流濾波電容，系統(tǒng)設(shè)計(jì)了母線電壓過(guò)欠壓保護(hù)電路。輸出電壓信號(hào)與母線電壓成正比，當(dāng)通過(guò)光電隔離器件后，可以直接供給DSP數(shù)字控制電路進(jìn)行采樣。同時(shí)，將輸出Vlimit信號(hào)送至DSP，觸發(fā)中斷保護(hù)。
[0032]本實(shí)用新型變頻器使用雙減法電流采樣電路，由運(yùn)放構(gòu)成的兩個(gè)減法電路，在一個(gè)正弦波周期內(nèi)的某一時(shí)刻只會(huì)有一路信號(hào)輸出，這比常規(guī)方法米樣窗口要寬一倍，從而提高了采樣精度。另外可以采用自身檢測(cè)和檢測(cè)直流母線的雙重檢測(cè)以及在故障發(fā)生時(shí)，采用軟、硬件同時(shí)封鎖的方法，對(duì)整個(gè)控制電路進(jìn)行保護(hù)，防止由于電機(jī)啟動(dòng)時(shí)的電流非常大或因控制回路、驅(qū)動(dòng)電路等誤動(dòng)作，造成輸出電路短路等故障。
[0033]以上已對(duì)本實(shí)用新型創(chuàng)造的較佳實(shí)施例進(jìn)行了具體說(shuō)明，但本實(shí)用新型創(chuàng)造并不限于實(shí)施例，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不違背本實(shí)用新型創(chuàng)造精神的前提下還可作出種種的等同的變型或替換，這些等同的變型或替換均包含在本申請(qǐng)權(quán)利要求所限定的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.變頻器，其特征在于，包括: 上殼; 散熱機(jī)構(gòu)，所述散熱機(jī)構(gòu)設(shè)置在所述上殼的下方； 控制電路，所述控制電路設(shè)置在所述上殼的內(nèi)部腔體內(nèi)；所述控制電路上還設(shè)有外弓I顯示板接口、控制信號(hào)端口、電機(jī)輸出接口及電源輸入接口；其中 所述控制電路包括三相整流器、逆變器、輔助開(kāi)關(guān)電源、DSP數(shù)字控制電路、驅(qū)動(dòng)電路、濾波放大器及光電編碼器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變頻器，其特征在于，所述DSP數(shù)字控制電路包括: 控制芯片； 信號(hào)檢測(cè)及調(diào)理電路，所述信號(hào)檢測(cè)及調(diào)理電路與所述控制芯片連接； RAM,所述RAM與所述控制芯片連接； 驅(qū)動(dòng)電路，所述驅(qū)動(dòng)電路與所述控制芯片連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的變頻器，其特征在于，所述DSP數(shù)字控制電路還包括一保護(hù)電路，所述保護(hù)電路分別與所述控制芯片及所述驅(qū)動(dòng)電路連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變頻器，其特征在于，所述散熱機(jī)構(gòu)插片式散熱器以及設(shè)置在所述插片式散熱器上的風(fēng)扇。
【文檔編號(hào)】H02M5/42GK204013321SQ201420340680
【公開(kāi)日】2014年12月10日 申請(qǐng)日期:2014年6月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月24日
【發(fā)明者】李成燏 申請(qǐng)人:上海凱茵動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)有限公司