作用于變頻器的校正電路和變頻器的制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及電氣控制領(lǐng)域，具體而言，涉及作用于變頻器的校正電路和變頻器。該作用于變頻器的校正電路，當(dāng)標(biāo)準信號源與第一運算放大電路電連接時，將采樣信號源與第二運算放大電路電連接，或當(dāng)標(biāo)準信號源與第二運算放大電路電連接時，將采樣信號源與第一運算放大電路電連接，使得在運行的時候，當(dāng)需要對第一運算放大電路的零漂進行測試的時候，通過將標(biāo)準信號源與第一運算放大電路電連接，使第一運算放大電路接收標(biāo)準的0信號，進而使控制系統(tǒng)能夠檢測出第一運算放大電路的零漂值，從而能夠在根據(jù)第一運算放大電路所傳輸?shù)男盘栠M行控制的時候，能夠有效的避免第一運算放大電路所帶來的零漂影響，解決了現(xiàn)有技術(shù)中的不足。
【專利說明】作用于變頻器的校正電路和變頻器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及電氣控制領(lǐng)域，具體而言，涉及作用于變頻器的校正電路和變頻器。

【背景技術(shù)】
[0002]變頻器是采用電力電子器件，將工頻電網(wǎng)轉(zhuǎn)換為設(shè)定頻率、設(shè)定電壓電源的能量轉(zhuǎn)換裝置，由于能夠驅(qū)動電機運行在比較寬的轉(zhuǎn)速范圍，因而被廣泛地應(yīng)用于國民經(jīng)濟的各個領(lǐng)域。隨著技術(shù)進步，工業(yè)系統(tǒng)對高精度控制的變頻器的需求日益迫切。
[0003]在變頻器的控制系統(tǒng)中，電壓、電流信號的采集環(huán)節(jié)最為關(guān)鍵，反饋信號的品質(zhì)將直接影響到變頻器整體的控制性能和控制精度。
[0004]在變頻器的信號采集系統(tǒng)中，運算放大器被廣泛使用。運算放大器的特性中，有一個無法完全消除，且與環(huán)境溫度有關(guān)的輸出干擾量:零電壓漂移，簡稱“零漂”，即運算放大電路在輸入信號完全為零時，輸出的電壓值。這一值一般與溫度和運放的型號有關(guān)。
[0005]對于交流系統(tǒng)，這一值將在交流電壓、電流中引入直流偏置誤差。在交流電機矢量控制系統(tǒng)中，這一交流量的直流偏置誤差在經(jīng)過坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)變換后，將對旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的電機磁通、轉(zhuǎn)矩分量帶來脈動式的干擾，導(dǎo)致電機的力矩發(fā)生脈動，影響電機的安全、穩(wěn)定、高效運行。
[0006]經(jīng)測算，0.1%的直流偏置誤差導(dǎo)致的力矩脈動有時會高達5%以上，因此零漂是變頻器系統(tǒng)必須治理的干擾。
[0007]相關(guān)技術(shù)中，解決零電壓漂移現(xiàn)象的方法是，在變頻器控制系統(tǒng)調(diào)試時，或者在變頻器系統(tǒng)剛上電，未啟動電機時，對所有通道的零漂進行一次實際采集，并儲存在存儲器中，在電機運行時，用實測的信號減去這一預(yù)先儲存的零漂值，用于電機控制。
[0008]由于零漂值具有隨溫度變化的特性，因此在某一溫度下儲存的零漂值，不完全適用于其他溫度條件。
[0009]如圖1所示，是相關(guān)技術(shù)中的采樣電路，包括運算放大電路和采樣電路。
[0010]對于很多場合的變頻器，用戶無法滿足啟動電機前變頻器的控制系統(tǒng)所在盤柜到達穩(wěn)態(tài)溫度平衡點的要求。因此，變頻器無法準確地補償零漂誤差，其結(jié)果是導(dǎo)致控制性能變差，電機的轉(zhuǎn)矩發(fā)生穩(wěn)態(tài)波動。
[0011]綜上，由于零漂值會隨溫度的變化而變化，因此，相關(guān)技術(shù)中的方法無法仍然無法準確的測得變溫系統(tǒng)的零漂值。
實用新型內(nèi)容
[0012]本實用新型的目的在于提供作用于變頻器的校正電路，以解決上述的問題。
[0013]在本實用新型的實施例中提供了作用于變頻器的校正電路，，包括:第一運算放大電路、第二運算放大電路、采樣信號開關(guān)、標(biāo)準信號開關(guān)、采樣信號源和標(biāo)準信號源；
[0014]標(biāo)準信號開關(guān)用于選擇將標(biāo)準信號源與第一運算放大電路電連接，或與第二運算放大電路電連接；
[0015]采樣信號開關(guān)用于當(dāng)標(biāo)準信號源與第一運算放大電路電連接時，將采樣信號源與第二運算放大電路電連接，或當(dāng)標(biāo)準信號源與第二運算放大電路電連接時，將采樣信號源與第一運算放大電路電連接。
[0016]優(yōu)選的，第一運算放大電路和采樣信號開關(guān)均為多個，每個采樣信號開關(guān)與一個運算放大電路相對應(yīng)；
[0017]每個采樣信號開關(guān)用于選擇不同的采樣信號源與對應(yīng)第一運算放大電路電連接，或與第二運算放大電路電連接。
[0018]優(yōu)選的，還包括:多個第一采樣電路和至少一個第二采樣電路，每個第一采樣電路與一個第一運算放大電路電連接；
[0019]第二采樣電路與第二運算放大電路電連接。
[0020]本實用新型實施例還提供了變頻器，包括作用于變頻器的校正電路，還包括控制芯片，校正電路為多個，每個校正電路用于矯正同一種類型的電子信號。
[0021]優(yōu)選的，控制芯片包括定時器，定時器分別與采樣信號開關(guān)和標(biāo)準信號開關(guān)電連接，并且在計時到預(yù)設(shè)的時間后控制采樣信號開關(guān)和標(biāo)準信號開關(guān)動作。
[0022]本實用新型實施例提供的作用于變頻器的校正電路，與現(xiàn)有技術(shù)中的變頻器在工作時受到零點漂移的影響嚴重，由于無法有效的去除零點漂移值所帶來的影響，導(dǎo)致了系統(tǒng)控制性能變差相比，其通過設(shè)置了通常用于對采樣信號源所發(fā)出的信號進行處理的第一運算放大電路和通常用于對標(biāo)準信號源所發(fā)出的信號進行處理的第二運算放大電路，并且當(dāng)標(biāo)準信號源與第一運算放大電路電連接時，將采樣信號源與第二運算放大電路電連接，或當(dāng)標(biāo)準信號源與第二運算放大電路電連接時，將采樣信號源與第一運算放大電路電連接，使得在運行的時候，當(dāng)需要對第一運算放大電路的零漂進行測試的時候，通過將標(biāo)準信號源與第一運算放大電路電連接，使第一運算放大電路接收標(biāo)準的0信號，進而使控制系統(tǒng)能夠檢測出第一運算放大電路的零漂值，從而能夠在根據(jù)第一運算放大電路所傳輸?shù)男盘栠M行控制的時候，能夠有效的避免第一運算放大電路所帶來的零漂影響，并且在第一運算放大電路接收標(biāo)準信號的時候，將原本由第一運算放大電路處理的采樣信號交給第二運算放大電路進行處理，使得采樣信號源所發(fā)出的信號也能夠被正常的處理，從而即使第一運算放大電路的零漂值發(fā)生了改變，也可以使用該矯正電路隨時對指定的第一運算放大電路進行零漂矯正，解決了現(xiàn)有技術(shù)中的不足。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]圖1示出了相關(guān)技術(shù)中變頻器信號傳輸?shù)碾娐方Y(jié)構(gòu)；
[0024]圖2示出了本實用新型實施例的作用于變頻器的校正電路的基本電路結(jié)構(gòu)；
[0025]圖3示出了本實用新型實施例的作用于變頻器的校正電路的優(yōu)化電路結(jié)構(gòu)。

【具體實施方式】
[0026]下面通過具體的實施例子并結(jié)合附圖對本實用新型做進一步的詳細描述。本實用新型實施例1提供了作用于變頻器的校正電路，如圖2和圖3所示，包括:第一運算放大電路、第二運算放大電路、采樣信號開關(guān)、標(biāo)準信號開關(guān)、采樣信號源和標(biāo)準信號源；
[0027]標(biāo)準信號開關(guān)用于選擇將標(biāo)準信號源與第一運算放大電路電連接，或與第二運算放大電路電連接；
[0028]采樣信號開關(guān)用于當(dāng)標(biāo)準信號源與第一運算放大電路電連接時，將采樣信號源與第二運算放大電路電連接，或當(dāng)標(biāo)準信號源與第二運算放大電路電連接時，將采樣信號源與第一運算放大電路電連接。
[0029]變頻器中的運算放大電路通常不止一種，每種運算放大電路是針對同一種類的信號進行處理，同一種的放大電路的內(nèi)部結(jié)構(gòu)(電路連接)是基本相似的，因此，可以將同一種類的多個運算放大電路看作一個整體，這個整體中包括有多個相同的運算放大電路，可以認為第一運算放大電路是這個整體，也可以認為第一運算放大電路是一個指定的運算放大電路。
[0030]圖3中模擬開關(guān)網(wǎng)絡(luò)包括了采樣信號開關(guān)和標(biāo)準信號開關(guān)，運算放大電路中包括了第一運算放大電路和第二運算放大電路。其中，每一路模擬信號是從不同的采樣信號源獲取的，標(biāo)準信號是通過標(biāo)準信號源獲取的。
[0031]相關(guān)技術(shù)中，第一運算放大電路的作用是將指定的一個采樣信號源發(fā)來的信號進行運算放大等處理，以使信號達到采樣電路之前被處理成符合采樣電路要求的形式。隨著使用時間的延長，受到溫度、電子元器件物理結(jié)構(gòu)等音素的影響，第一運算放大電路的零漂值是變化的，此時也就需要再次對第一運算放大電路的零漂值進行測算。
[0032]如將標(biāo)準信號源與第一運算放大電路連接上，使標(biāo)準信號源所發(fā)出的零信號能夠直接通過第一運算放大電路，采樣電路通過采集該數(shù)值，并通過處理芯片來分析此時的偏差值便可以了解到第一運算放大電路在該狀態(tài)下的零漂值是多少。那么，在將采樣信號源與第一運算放大電路連接上之后，當(dāng)采樣電路再次接收到經(jīng)過第一運算放大電路處理后的信號時，便可根據(jù)剛剛計算出的零漂值來去除接收到的信號中的誤差部分(零漂值)。這樣便完成了對第一運算放大電路進行實時零漂值的測量和去除采樣電路獲取到信號中的誤差部分。
[0033]同時，為了不使原本屬于第一運算放大電路處理的部分丟失掉，在將標(biāo)準信號源與第一運算放大電路連接上的時候，還可以將采樣信號源與第二運算放大電路電連接上，使得控制芯片能夠通過第二運算放大電路來獲取到實際的采樣信號，不使傳感器獲得的真實米樣?目號丟失。
[0034]進一步，第一運算放大電路可以是多個，每個第一運算放大電路均可以通過接收標(biāo)準信號源所發(fā)出的零信號來使控制芯片實時記錄每個第一運算放大電路的零漂值，進而在接收到采樣信號時，去除采樣信號中的誤差部分。當(dāng)然，第二運算放大電路在正常的時候是一直在傳輸標(biāo)準信號(零信號)的，那么控制芯片可以實時對第二運算放大電路進行零漂值的測算，使得第二運算放大電路所提供信號的誤差一直是較小的。
[0035]隨著使用時間的延長，第一運算放大電路的零漂值是實時在變化的，為了降低信號中的誤差部分，可以每隔預(yù)定的時間對每個第一運算放大電路的零漂值進行測量，也就是每個預(yù)定的時間將標(biāo)準信號源與第一運算放大電路連接上，并且切斷采樣信號源與第一運算放大電路的連接，以使每個預(yù)定的時間，控制芯片便能夠測算出第一運算放大電路的零漂值，提高對第一運算放大電路的零漂值測量的準確性，進而更精確的降低了采樣電路所采集到的信號的誤差部分。
[0036]除了每隔預(yù)定的時間來連接第一運算放大電路和標(biāo)注信號源，還可以是根據(jù)檢測到的信號的幅值變化情況來控制第一運算放大電路與標(biāo)準信號源進行連接。如預(yù)先在處理芯片中記錄一個或多個信號合理的變化閾值，當(dāng)信號的變化量超過閾值的時候，便將第一運算放大電路和標(biāo)注信號源進行電連接，以檢測此時第一運算放大電路的零漂值。
[0037]使用時同一個類型的第一運算放大電路可以對應(yīng)一個第二運算放大電路，原因是同一個類型的電路結(jié)構(gòu)相同，通過第二運算放大電路能夠完成對采樣信號進行運算和放大等處理。也就是第一運算放大電路和采樣信號開關(guān)均為多個，每個采樣信號開關(guān)與一個第一運算放大電路相對應(yīng)；
[0038]每個采樣信號開關(guān)用于選擇不同的采樣信號源與對應(yīng)第一運算放大電路電連接，或與第二運算放大電路電連接。
[0039]使用時，采樣信號開關(guān)的另一個作用就是控制采樣信號源是否與第一運算放大電路電連接，那么每個第一運算放大電路應(yīng)配置有一個獨立的采樣信號開關(guān)進行控制。進而在需要的時候，通過每個采樣信號開關(guān)的通斷來使指定的一個采樣信號源與一個第一運算放大電路電連接。
[0040]當(dāng)然，當(dāng)一個第二運算放大電路無法支持數(shù)量過多的第一運算放大電路進行零信號傳輸?shù)臅r候，也可以設(shè)置多個第二運算放大電路、多個標(biāo)準信號源和多個標(biāo)準信號開關(guān)，使第二運算放大電路、多個標(biāo)準信號源和多個標(biāo)準信號開關(guān)所組成的零漂值測試電路在某一時間段內(nèi)測試較少的第一運算放大電路，以提高測試的準確性。
[0041]進一步，本實用新型所提供的作用于變頻器的校正電路，還可以包括:多個第一采樣電路和至少一個第二采樣電路，每個第一采樣電路與一個第一運算放大電路電連接；
[0042]第二采樣電路與第二運算放大電路電連接。
[0043]需要說明的是，控制芯片(集成電路)對每個連接到其內(nèi)的采樣電路均有對應(yīng)的標(biāo)識，用以在第一運算放大電路和第二運算放大電路與采樣信號源和標(biāo)準信號源交換連接關(guān)系的時候，對應(yīng)的將由第二運算放大電路獲取到的采樣信號進行相應(yīng)的處理、分析，以實現(xiàn)對變頻器中其他結(jié)構(gòu)的控制。如，在第一運算放大電路與標(biāo)準信號源連接，第二運算放大電路與采樣信號源連接的時候，第二采樣電路實際接收到的是采樣信號源所發(fā)出的采樣信號，只是該采樣信號是通過第二運算放大電路進行的處理，控制芯片在接收到這個信號的時候，能夠清楚該信號原本應(yīng)是由第一運算放大電路，第一采樣電路所處理的，因此控制芯片也就能夠根據(jù)該信號控制其他的結(jié)構(gòu)。
[0044]本實用新型實施例提供的作用于變頻器的校正電路，通過設(shè)置了通常用于對采樣信號源所發(fā)出的信號進行處理的第一運算放大電路和通常用于對標(biāo)準信號源所發(fā)出的信號進行處理的第二運算放大電路，并且當(dāng)標(biāo)準信號源與第一運算放大電路電連接時，將采樣信號源與第二運算放大電路電連接，或當(dāng)標(biāo)準信號源與第二運算放大電路電連接時，將采樣信號源與第一運算放大電路電連接，使得在運行的時候，當(dāng)需要對第一運算放大電路的零漂進行測試的時候，通過將標(biāo)準信號源與第一運算放大電路電連接，使第一運算放大電路接收標(biāo)準的零信號，進而使控制系統(tǒng)能夠檢測出第一運算放大電路的零漂值，從而能夠在根據(jù)第一運算放大電路所傳輸?shù)男盘栠M行控制的時候，能夠有效的避免第一運算放大電路所帶來的零漂影響，并且在第一運算放大電路接收標(biāo)準信號的時候，將原本由第一運算放大電路處理的采樣信號交給第二運算放大電路進行處理，使得采樣信號源所發(fā)出的信號也能夠被正常的處理，從而即使第一運算放大電路的零漂值發(fā)生了改變，也可以使用該矯正電路隨時對指定的第一運算放大電路進行零漂矯正，解決了現(xiàn)有技術(shù)中的不足。
[0045]本實用新型實施例2提供了變頻器，包括如實施例1所提供的作用于變頻器的校正電路，還包括控制芯片，校正電路為多個，每個校正電路用于矯正同一種類型的電子信號。
[0046]進一步，控制芯片包括定時器，定時器分別與采樣信號開關(guān)和標(biāo)準信號開關(guān)電連接，并且在計時到預(yù)設(shè)的時間后控制采樣信號開關(guān)和標(biāo)準信號開關(guān)動作。
[0047]通過定時器來計時，每隔預(yù)定的時間來控制采樣信號開關(guān)和標(biāo)準信號開關(guān)的動作行為，能夠每隔一定的時間便對每隔第一運算放大電路進行零漂值的測量，使變頻器的控制行為所依據(jù)的信號更加準確(由于去掉了零漂值的誤差，而使控制的源信號更加準確)，也就是變頻器的控制精度更好。
[0048]以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本實用新型，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本實用新型可以有各種更改和變化。凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.作用于變頻器的校正電路，其特征在于，包括:第一運算放大電路、第二運算放大電路、采樣信號開關(guān)、標(biāo)準信號開關(guān)、采樣信號源和標(biāo)準信號源； 所述標(biāo)準信號開關(guān)用于選擇將標(biāo)準信號源與第一運算放大電路電連接，或與第二運算放大電路電連接； 所述采樣信號開關(guān)用于當(dāng)標(biāo)準信號源與第一運算放大電路電連接時，將采樣信號源與第二運算放大電路電連接，或當(dāng)標(biāo)準信號源與第二運算放大電路電連接時，將采樣信號源與第一運算放大電路電連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的作用于變頻器的校正電路，其特征在于，所述第一運算放大電路和所述采樣信號開關(guān)均為多個，每個所述采樣信號開關(guān)與一個所述第一運算放大電路相對應(yīng)； 每個所述采樣信號開關(guān)用于選擇不同的采樣信號源與對應(yīng)所述第一運算放大電路電連接，或與所述第二運算放大電路電連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的作用于變頻器的校正電路，其特征在于，還包括:多個第一采樣電路和至少一個第二采樣電路，每個所述第一采樣電路與一個所述第一運算放大電路電連接； 所述第二采樣電路與所述第二運算放大電路電連接。
4.變頻器，包括如權(quán)利要求1-3任一項所述的作用于變頻器的校正電路，其特征在于，還包括控制芯片，所述校正電路為多個，每個所述校正電路用于矯正同一種類型的電子信號。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的變頻器，其特征在于， 所述控制芯片包括定時器，所述定時器分別與所述采樣信號開關(guān)和標(biāo)準信號開關(guān)電連接，并且在計時到預(yù)設(shè)的時間后控制所述采樣信號開關(guān)和標(biāo)準信號開關(guān)動作。
【文檔編號】H02M1/00GK204205916SQ201420618649
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年10月23日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月23日
【發(fā)明者】馬永健 申請人:北京合力電氣傳動控制技術(shù)有限責(zé)任公司