[发明专利]一种工业振动棒专用变频器

说明书

技术领域

本发明涉及一种变频器，尤其是涉及一种工业振动棒专用变频器。

背景技术

在高速公路桥梁浇注、铁路桥梁浇注、工程建筑混凝土浇注上几乎都可以看到工业振动棒的影子，它通过外部电机深入混凝土结构，在其中进行高频振动，从而将混凝土填满型模，减少混凝土内的空洞和缝隙，最终达到混凝土的紧固效果。这一优良的性能已越来越得到人们广泛的认可和使用，已逐渐成为工业建筑上不可或缺的应用设备。

由于中小型建筑行业所用振动棒电源频率为200Hz，工频电源无法提供此高频输入，因此，现有的工业用振动棒大部分都是由发动机带动大型发电机，再由发电机提供200Hz交流电去带动其正常的运转工作。采用这样的方案，具有如下缺点：一，工程混凝土的浇注需要时刻进行移动作业，这就给使用者对于发电机的搬迁带来很大困难；二，振动棒的突然上电，不仅对电网造成极大的电压波动，其振动棒内部电机也会受到瞬间的电流冲击，振动棒的寿命将大幅缩短；三：采用发动机带动发电机的工作方式，输入功率因数低，电能利用率下降。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述不足，提出一种振动效率高、电机启动电流冲击小的工业振动棒专用变频器。

本发明解决技术问题所采用的技术方案是，提供一种工业振动棒专用变频器，其包括整流模块、回路吸收模块、逆变模块以及驱动模块；所述整流模块将输入的交流电转变为直流电；所述回路吸收模块为两个并联的聚丙烯电容，所述聚丙烯电容容量为0.01至0.3uF；所述驱动模块输出脉宽可调的SPWM波以控制逆变模块输出的交流电的电压和频率；当变频器启动时，所述驱动模块输出的SPWM波使得逆变模块输出的交流电电压和频率由0成正比例的增加到工业振动棒工作电压和工作频率而后保持该输出电压和频率。

进一步地，所述整流模块包括并联的三条二极管支路，每条二极管支路包括串联的二个二极管元件。

进一步地，所述变频器还包括设置于整流模块输出的负极直流母线上的采样电阻，以及控制模块；所述采样电阻将采样电压信号输出至控制模块，控制模块比较该采样电压信号与预设电压信号，若采样电压信号大于预设电压信号则控制驱动电路停止输出SPWM波。

进一步地，所述逆变模块包括三条并联的逆变支路，每条逆变支路包括串联的两个逆变元件，每一逆变元件包括IGBT元件和反并联的二极管元件；所述SPWM波通过改变IGBT元件的开关速率以改变逆变模块输出的交流电电压和频率。

进一步地，所述变频器还包括电源模块，所述电源模块设置于电源板上，所述控制模块设置于主控板上；所述电源板与其他模块设置于底板上，所述主控板竖立于电源板前方；所述电源板与其他模块直接通过底板电连接。

进一步地，所述两个聚丙烯电容容量相同，均为0.22uF。

本发明具有如下有益效果：

1）将传统的大电容过滤部分改为小容量电容，该小容量电容仅需要起到简单的杂波滤除和尖峰电压吸收的效果；采用小容量电容后，整流模块输出的直流电非传统变频器整流模块输出的平稳直流电，而为依然存在一定脉动的直流电，该直流电正好符合工业振动棒不停振动的效果；因此在采用较小成本的小容量电容后，本发明变频器的工作效率反而更高；

2）采用驱动电路输出脉宽可调的SPWM脉冲形式控制逆变模块输出电压和频率，使得逆变模块输出至工业振动棒的电压和频率逐渐增大至工作电压和频率，减小了电网的波动以及瞬间大电流对于电机的冲击，振动棒的使用寿命得到大幅提升；

3）主控板直立固定于电源板前侧，且电源板与其他模块采用热底板方式连接，整体上结构简单，占用空间少，装配和移动简单、方便，在振动棒的使用中可以完全实现一个人单独操作，无需他人协助。

附图说明

图1为本发明的电气原理图。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

请参照图1，图1为本发明一较佳实施方式的电路原理示意图。图1中，本发明工业振动棒专用变频器包括整流模块10、回路吸收模块20、逆变模块30以及驱动模块40。